Resumen

Este estudio analiza el desempeño y control eléctrico de un generador hidráulico operado mediante un motor a pasos (dispositivo que convierte pulsos eléctricos en movimiento rotacional preciso) y controlado con un

microcontrolador. El sistema, desarrollado para evaluar estabilidad y eficiencia bajo condiciones controladas, empleó un modelo escalado de transmisión mecánica. Se implementó un control de velocidad en el motor, ajustando revoluciones por minuto (RPM) para medir su impacto en la generación de voltaje y corriente. Las pruebas incluyeron análisis de linealidad energética, pérdidas mecánicas (20% por fricción y carga) y estabilidad del sistema. Los resultados mostraron una correlación directa entre velocidad de entrada y potencia generada, con un coeficiente de determinación (R2) de 0.999997 en pruebas de linealidad. El prototipo escalado alcanzó velocidades de salida entre 286-326 RPM (promedio: 306 RPM), cercano al valor teórico de 312 RPM, y generó voltajes de 1.8-2.4 V, validando el escalamiento previsto. Sin embargo, se identificaron limitaciones críticas en la transmisión, como holguras mecánicas y desalineación de engranajes fabricados mediante manufactura aditiva, que redujeron la eficiencia en un 15%. Estos problemas destacan la necesidad de optimizar materiales y técnicas de

postratamiento para mejorar durabilidad. El estudio confirma la viabilidad de replicar condiciones hidráulicas mediante control eléctrico, ofreciendo un marco para diseñar sistemas escalables en microgeneració

hidroeléctrica.

Palabras clave

Control eléctrico, eficiencia energética, generación hidráulica, motor a pasos, transmisión mecánica.

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