Desarrollo e implementación de estrategias de cobertura para cocinas de inducción con inductores móviles

Machín Moreno, Víctor
José Manuel Palacios Gasós (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: En los últimos años, el grupo BSH Electrodomésticos España ha mostrado un creciente interés por el concepto de flexibilidad en las cocinas domésticas para ofrecer más prestaciones a los usuarios. Se pretende conseguir que las encimeras se adapten a la amplia variedad de recipientes existentes en la actualidad, con diferentes tamaños y formas. Una de las líneas de investigación que la compañía lleva años desarrollando, es la idea de dotar a los inductores de movilidad para transferir esta flexibilidad al usuario. De hecho, actualmente dispone de un prototipo de tres inductores móviles. Continuando con esta línea de investigación, el objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de algoritmos que sean capaces de llevar a cabo una estrategia de cobertura con el fin de calentar hasta un máximo de seis recipientes. Dentro de esta tarea, se incluyen tanto la posición de los inductores y la potencia que deben entregar, como las trayectorias empleadas por el inductor para calentar recipientes más grandes que él mismo. Una vez realizado el algoritmo se implementará en una simulación para evaluar la viabilidad técnica del prototipo frente a las cocinas convencionales. Para abordar el trabajo, primeramente se divide el problema en tres tipos de situaciones que pueden darse en función del número, tamaño y posición de los recipientes, con el fin de simplificar la realización de la tarea, para su posterior unificación bajo un mismo algoritmo. Estas situaciones se diferencian en la temporalidad de la asignación y en el tipo de cobertura que realizan. De esta forma el problema queda dividido en: asignación estática con cobertura estática, asignación dinámica con cobertura estática y cobertura dinámica. El método para resolver el problema de la asignación de inductores a los recipientes es la asignación discreta de recursos minimizando el coste de asignación, calculado en función de unos parámetros estudiados, como son la distancia entre el recipiente y el inductor, la diferencia de potencia del recipiente respecto de su consigna y el tiempo que un inductor tarda en volver a calentar un recipiente. Con el fin de que las posiciones de los inductores sean viables, se estudian y resuelven los inconvenientes derivados de problemas físicos y/o térmicos, como pueden ser las colisiones entre inductores o con el borde de la cocina, o malas coberturas y acoplamientos magnéticos entre inductor y recipiente. Finalmente, se establecen trayectorias que son seguidas por los inductores para calentar las diversas formas y tamaños de recipientes que no pueden calentarse estáticamente. Para que el estudio sea lo más real posible, se utiliza el modelo de distribución de densidad de potencia de los inductores. La trayectoria óptima es la que realiza un calentamiento uniforme, eficiente y rápido.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado