Implementación electromecánica de variador de velocidad tipo escalar en el módulo de simulación de procesos de gas industrial para potenciar el proceso de aprendizaje practico en el laboratorio de instrumentación industrial

Abstract

El presente trabajo de grado tuvo como objetivo implementar electromecánicamente un variador de velocidad tipo escalar en el módulo de simulación de procesos de gas industrial del Laboratorio de Instrumentación Industrial de las Unidades Tecnológicas de Santander, con el propósito de fortalecer el aprendizaje práctico de los estudiantes del programa Tecnología en Operación y Mantenimiento Electromecánico. La propuesta surgió a partir de la necesidad de incorporar tecnologías de control de velocidad que permitieran desarrollar prácticas experimentales acordes con las exigencias actuales de la industria. Metodológicamente, el proyecto se desarrolló mediante una investigación de enfoque cuantitativo, alcance descriptivo y método experimental, estructurada en tres fases: diagnóstico y diseño de la solución electromecánica, implementación del sistema y puesta en marcha con validación funcional. Durante su ejecución se realizó el levantamiento de información técnica del módulo existente, la definición de criterios de diseño, la selección e integración del variador Siemens SINAMICS V20 y la configuración de estrategias de control mediante entradas digitales y referencia analógica. Los resultados evidenciaron la integración satisfactoria del sistema de accionamiento con la infraestructura existente, permitiendo implementar diferentes estrategias de control de velocidad sin modificar el funcionamiento original del módulo. Asimismo, las pruebas funcionales confirmaron la adecuada operación del sistema bajo escenarios representativos de procesos industriales, y se elaboró una guía de laboratorio para estandarizar su utilización en actividades académicas. Se concluye que la implementación realizada fortalece las capacidades didácticas del laboratorio al incorporar una tecnología ampliamente utilizada en la industria, favoreciendo el desarrollo de competencias relacionadas con la configuración, operación y análisis de variadores de frecuencia. Además, el proyecto demuestra que la modernización de infraestructura existente mediante desarrollos tecnológicos constituye una alternativa efectiva para mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje en el área de instrumentación industrial.