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El tipo de resistencia que se utilizara será del tipo de D. MODELO MATEMÁTICO DEL
arrollado en espiral y se ubicaran en secciones de CONTROLADOR PID
los ladrillos refractarios de tres paredes que 1. Modelo del proceso de calefacción
componen la cámara del horno.
Se procede a partir del modelo del proceso de
7. Cálculo de la resistencia eléctrica a la calefacción, que se puede representar utilizando la
temperatura de trabajo ecuación de transferencia de calor de Fourier [36],
Se calcula mediante la ecuación 23, donde se aplica que describe la conducción de calor en un medio y
el coeficiente de resistividad a 500 °C de la tabla 7. se representa por la ecuación 27:
[31]

Donde:
Q: Es la cantidad de calor transferida (en watts).
La resistencia eléctrica cambia a 1.212 /m a la h: Coeficiente de transferencia de calor (watts/m².K).
temperatura máxima de trabajo máxima del horno. A: Es el área de transferencia de calor (en m²).
T: Es la temperatura en el interior del horno (en °C).
8. Cálculo de la longitud del hilo a realizar la Tamb: Es la temperatura ambiente (en °C).
resistencia
Para un horno con una resistencia de kanthal, se
Mediante la ecuación 24, se calcula el largo del hilo puede asumir que la transferencia de calor es
de kanthal A-1 que será necesario para fabricar la proporcional a la corriente que fluye a través de la
resistencia. [31] resistencia. Por lo tanto, se puede escribir como en
la ecuación 28:
(28)

Donde:
9. Cálculo del diámetro de la espira
Para hornos industriales existen diferentes criterios k: Es una constante de proporcionalidad que
Si la temperatura de trabajo de los elementos es depende de la geometría del horno y de la
menor a 1000ºC, entonces se tomará en cuenta: resistencia de kanthal (en watts/A).
D/ = 6 8. I: Es la corriente que fluye a través de la resistencia
de kanthal (en amperes).
Si la temperatura de trabajo de los elementos es
mayor a 1000ºC, entonces se tomará en cuenta: 2. Modelo del controlador PID
- 6.
El controlador PID es un sistema de control que
Por lo mencionado, se procede a obtener el diámetro utiliza una combinación de tres términos para ajustar
que será utilizado para el bobinado de las la salida del controlador y mantener la temperatura
resistencias ecuación 25 [31]. deseada en el horno. Los tres términos son:

(25) Proporcional (P): Este término ajusta la salida del
controlador en proporción al error entre la
temperatura deseada y la temperatura real del
10. Cálculo del número de vueltas o espiras horno. La ecuación 29 correspondería a la del
Empleado la ecuación 26 se determina el número término proporcional:
total de vueltas que debe tener la resistencia. [31]

Donde:

Kp: Es la ganancia proporcional del controlador (en
unidades de salida por unidad de error).