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RENÉ VARGAS B. | 1981
René Vargas en el Institute for Power Electronics and Electrical Drives, U. Stuttgart, Alemania
Un aporte a la industria y a los procesos productivos
La investigación y tesis doctoral de René Vargas, se enmarca dentro de una serie de esfuerzos por desarrollar técnicas de control predictivo en convertidores estáticos de potencia, llevados a cabo por el Grupo de Investigación en Electrónica de Potencia, PowerLab, de la Universidad Técnica Federico Santa María en conjunto con otros centros de investigación a nivel mundial.
La investigación y tesis doctoral de René Vargas, se enmarca dentro de una serie de esfuerzos por desarrollar técnicas de control predictivo en convertidores estáticos de potencia, llevados a cabo por el Grupo de Investigación en Electrónica de Potencia, PowerLab, de la Universidad Técnica Federico Santa María en conjunto con otros centros de investigación a nivel mundial. En este sentido, el objetivo principal fue demostrar que es posible controlar un convertidor matricial mediante esta estrategia, alcanzando un alto desempeño y eficiencia. Como objetivo a largo plazo, el doctor Vargas espera que estos esfuerzos contribuyan a desarrollar mejores accionamientos para motores eléctricos y convertidores de energía, más eficientes y con aplicación en procesos productivos. 
Principalmente René Vargas se centró en desarrollar nuevas técnicas de control para convertidores matriciales. De acuerdo a sus palabras, los convertidores de potencia permiten controlar cargas eléctricas, por ejemplo motores u otras aplicaciones industriales que requieren de amplitud y frecuencia variables. Como accionamiento de motores, estos equipos permiten su funcionamiento a velocidad variable, con alta eficiencia en el uso de la energía y posibilidad de regeneración a la red. El convertidor matricial es un tipo específico de convertidor de potencia. Posee interesantes cualidades que lo diferencian de la solución comúnmente utilizada, como la ausencia de un enlace de corriente continua o su menor tamaño relativo, sin embargo hasta ahora cuenta con pocas aplicaciones industriales. Su investigación tiene como objetivos profundizar el estudio de este convertidor y desarrollar nuevas técnicas de control mediante la utilización de control predictivo, técnica de control que, por su naturaleza de aplicación en tiempo discreto, se ajusta muy bien a este tipo de convertidores de alta complejidad y su plataforma computacional de control, según nos explica. La atención se centró en obtener un óptimo desempeño en la interacción con la red eléctrica y la carga, en mejorar la eficiencia en la conversión de energía y en mitigar voltajes de modo común, con el fin de plantear una estrategia de modulación y control competitivos, que en un futuro puedan acercar este tipo de sistemas a nuevas aplicaciones.
En primer lugar, su interés por la electrónica de potencia y el control automático llevaron a René a investigar sobre este tema. Considera que al especializarse en estas áreas, es posible realizar aportes relevantes al desarrollo industrial de forma sustentable. En suma, hacer los procesos mejores y más eficientes, contribuyendo al desarrollo tecnológico y al saber científico aplicado.En segundo lugar, específicamente, como especialista en control de convertidores de potencia, lo que busca al diseñar una estrategia de control es obtener un buen desempeño tanto hacia la carga (motor) como en la interacción con la red eléctrica con alta eficiencia. Su hipótesis de trabajo, planteada junto a su supervisor de tesis, el Prof. Dr. José Rodríguez actual Rector de la Universidad Técnica Federico Santa María fue que usando control predictivo, se podría obtener una excelente alternativa para el control de convertidores matriciales. Por otro lado, existe un alto interés por mejorar la eficiencia en la conversión eléctrica, disminuyendo las pérdidas de energía en el proceso.
El proyecto se planteó desde un principio en colaboración con centros de investigación externos. Desarrolló parte de su trabajo doctoral en la Universidad de Stuttgart, con quienes mantiene una fluida cooperación y amistad, luego de un total de nueve meses trabajando en Alemania entre 2006 y 2009. Por otro lado, especialmente para construir el equipo que tienen en sus laboratorios en Valparaíso, contó con el apoyo de la Universidad de Nottingham, U.K., la que es reconocida a nivel mundial por su experiencia en convertidores matriciales. El proyecto se desarrolló desde sus inicios con la participación de la Universidad de Concepción. Para impulsarlo, contaron con diversas fuentes de financiamiento: CONICYT (proyectos para equipamiento y su beca de doctorado), DAAD Alemania (estadía de investigación) y otros proyectos adjudicados por el grupo, como por ejemplo MECESUP y NEIM (iniciativa científica milenio).La contribución más importante de su estudio, según expresa el doctor, fue el desarrollo de las estrategias de control y modulación para el convertidor matricial, basadas en control predictivo.Específicamente, una contribución relevante es la técnica introducida para mejorar la eficiencia en la conversión de energía, reduciendo las pérdidas totales asociadas a la conmutación de los semiconductores. Esto implica menos energía perdida, sin deteriorar el desempeño del equipo. Este método puede ser aplicado a otros tipos de convertidores controlados mediante el enfoque basado en control predictivo.El investigador explica que los efectos y aplicaciones que las estrategias de control predictivo puedan tener en el futuro son todavía inciertos. Es posible que representen un cambio substancial en la forma de controlar los convertidores estáticos, o que no pasen de ser una aproximación de interés sólo académico. Desde luego, ellos que han trabajado en el tema creen y esperan que su trabajo encuentre un uso útil para la sociedad. Sin embargo, esto sólo vale la pena si se verifican sus ventajas en aplicaciones reales. Por el momento, los esfuerzos del grupo liderado por el Prof. Rodríguez han provocado un creciente interés y reconocimiento por parte de la comunidad científica internacional. Como ejemplo, entre los trabajos publicados el año 2007 por la revista IEEE Transactions on Industrial Electronics, la de mayor impacto en la especialidad, los dos papers más citados a la fecha corresponden a trabajos impulsados por su grupo, uno de ellos elegido como el mejor trabajo del año en dicha publicación.
Principalmente René Vargas se centró en desarrollar nuevas técnicas de control para convertidores matriciales. De acuerdo a sus palabras, los convertidores de potencia permiten controlar cargas eléctricas, por ejemplo motores u otras aplicaciones industriales que requieren de amplitud y frecuencia variables. Como accionamiento de motores, estos equipos permiten su funcionamiento a velocidad variable, con alta eficiencia en el uso de la energía y posibilidad de regeneración a la red. El convertidor matricial es un tipo específico de convertidor de potencia. Posee interesantes cualidades que lo diferencian de la solución comúnmente utilizada, como la ausencia de un enlace de corriente continua o su menor tamaño relativo, sin embargo hasta ahora cuenta con pocas aplicaciones industriales. Su investigación tiene como objetivos profundizar el estudio de este convertidor y desarrollar nuevas técnicas de control mediante la utilización de control predictivo, técnica de control que, por su naturaleza de aplicación en tiempo discreto, se ajusta muy bien a este tipo de convertidores de alta complejidad y su plataforma computacional de control, según nos explica. La atención se centró en obtener un óptimo desempeño en la interacción con la red eléctrica y la carga, en mejorar la eficiencia en la conversión de energía y en mitigar voltajes de modo común, con el fin de plantear una estrategia de modulación y control competitivos, que en un futuro puedan acercar este tipo de sistemas a nuevas aplicaciones.En primer lugar, su interés por la electrónica de potencia y el control automático llevaron a René a investigar sobre este tema. Considera que al especializarse en estas áreas, es posible realizar aportes relevantes al desarrollo industrial de forma sustentable. En suma, hacer los procesos mejores y más eficientes, contribuyendo al desarrollo tecnológico y al saber científico aplicado.En segundo lugar, específicamente, como especialista en control de convertidores de potencia, lo que busca al diseñar una estrategia de control es obtener un buen desempeño tanto hacia la carga (motor) como en la interacción con la red eléctrica con alta eficiencia. Su hipótesis de trabajo, planteada junto a su supervisor de tesis, el Prof. Dr. José Rodríguez actual Rector de la Universidad Técnica Federico Santa María fue que usando control predictivo, se podría obtener una excelente alternativa para el control de convertidores matriciales. Por otro lado, existe un alto interés por mejorar la eficiencia en la conversión eléctrica, disminuyendo las pérdidas de energía en el proceso.El proyecto se planteó desde un principio en colaboración con centros de investigación externos. Desarrolló parte de su trabajo doctoral en la Universidad de Stuttgart, con quienes mantiene una fluida cooperación y amistad, luego de un total de nueve meses trabajando en Alemania entre 2006 y 2009. Por otro lado, especialmente para construir el equipo que tienen en sus laboratorios en Valparaíso, contó con el apoyo de la Universidad de Nottingham, U.K., la que es reconocida a nivel mundial por su experiencia en convertidores matriciales. El proyecto se desarrolló desde sus inicios con la participación de la Universidad de Concepción. Para impulsarlo, contaron con diversas fuentes de financiamiento: CONICYT (proyectos para equipamiento y su beca de doctorado), DAAD Alemania (estadía de investigación) y otros proyectos adjudicados por el grupo, como por ejemplo MECESUP y NEIM (iniciativa científica milenio).La contribución más importante de su estudio, según expresa el doctor, fue el desarrollo de las estrategias de control y modulación para el convertidor matricial, basadas en control predictivo.Específicamente, una contribución relevante es la técnica introducida para mejorar la eficiencia en la conversión de energía, reduciendo las pérdidas totales asociadas a la conmutación de los semiconductores. Esto implica menos energía perdida, sin deteriorar el desempeño del equipo. Este método puede ser aplicado a otros tipos de convertidores controlados mediante el enfoque basado en control predictivo.El investigador explica que los efectos y aplicaciones que las estrategias de control predictivo puedan tener en el futuro son todavía inciertos. Es posible que representen un cambio substancial en la forma de controlar los convertidores estáticos, o que no pasen de ser una aproximación de interés sólo académico. Desde luego, ellos que han trabajado en el tema creen y esperan que su trabajo encuentre un uso útil para la sociedad. Sin embargo, esto sólo vale la pena si se verifican sus ventajas en aplicaciones reales. Por el momento, los esfuerzos del grupo liderado por el Prof. Rodríguez han provocado un creciente interés y reconocimiento por parte de la comunidad científica internacional. Como ejemplo, entre los trabajos publicados el año 2007 por la revista IEEE Transactions on Industrial Electronics, la de mayor impacto en la especialidad, los dos papers más citados a la fecha corresponden a trabajos impulsados por su grupo, uno de ellos elegido como el mejor trabajo del año en dicha publicación.Robots en ABB, Suiza
René Vargas se desempeñó como investigador en el Departamento de Electrónica de la Universidad Santa María hasta enero de 2010. Actualmente trabaja en ABB Suiza, en el Departamento de R&D en Tracción, desarrollando accionamientos y electrónica de potencia en trenes eléctricos. ABB es una empresa reconocida como líder global en tecnologías electrotécnicas y de automatización, con productos y servicios en todo el espectro de aplicaciones con energía eléctrica, desde su generación y distribución hasta diversas aplicaciones industriales, entre ellas tracción eléctrica. Espera volver a Chile en un futuro con la experiencia ganada."Tenemos la oportunidad de contribuir al desarrollo científico y tecnológico. Nuestro trabajo puede representar un aporte real a la industria y a los procesos productivos, impulsando en forma directa el desarrollo del país. La electrónica de potencia y el control no sólo permiten mejorar una amplia gama de procesos, sino también hacerlos más eficientes y compatibles con el cuidado del entorno, favoreciendo un desarrollo sustentable. Ejemplos obvios son las fuentes de energía alternativas y la tracción eléctrica en reemplazo de combustibles fósiles. Por lo tanto, tenemos una gran oportunidad, pero también la responsabilidad de usar nuestras capacidades en temas relevantes y de interés para la sociedad. Es un desafío que los que comenzamos nuestra carrera científica y profesional debemos enfrentar". "En este sentido, considero que un elemento clave son los programas de doctorado. Debemos incentivar el desarrollo de programas de doctorado de calidad en Chile, pues son vitales para estimular un crecimiento sustancial en la actividad científica del país, y lograr comprometer a empresas privadas en proyectos de investigación que, desde luego, deben significar beneficios en sus procesos".
Curriculum VitaeDoctorado en Ingeniería ElectrónicaLa Universidad Técnica Federico Santa María, ofrece el Programa de Doctorado en Ingeniería Electrónica en las especialidades de Computadores, Control Automático, Electrónica Industrial y Telecomunicaciones. El Programa tiene como propósito central la formación de investigadores y especialistas de alto nivel, orientados a la investigación y al desarrollo de las Ciencias y Tecnologías en su área de especialización. Se propicia una formación universal; esto es, que el estudiante construya una visión con referentes internacionales de su campo de investigación. Para ello, se promueve la visita de profesores extranjeros, el apoyo a la asistencia de conferencias internacionales y programas de pasantía en centros extranjeros de reconocido prestigio. Es un elemento crucial del Programa, el trabajo original de investigación personal en la línea de especialización del estudiante, que debe dar lugar, al menos, a una publicación en alguna revista científica o tecnológica indexada (ISI), o una patente de invención. El Programa fue re-acreditado por 6 años (hasta el 2015), por la Comisión Nacional de Acreditación de Chile (CNA), lo que permite a sus estudiantes postular a los beneficios y oportunidades que ofrecen distintos organismos del Estado de Chile. Además, el Programa pertenece a la Red de Doctorados, proyecto que consolida una red de colaboración, complementación y movilidad entre sus programas doctorales en Electricidad y Electrónica entre tres prestigiosas universidades: Universidad Técnica Federico Santa María, de Concepción y de Chile, y que se traduce en beneficios para los estudiantes. La UTFSM otorga becas de arancel y becas en dinero. También los estudiantes pueden postular a otros sistemas de ingresos como son integrarse a un equipo de investigación, ser asistente científico o realizar docencia parcial. También pueden acceder a becas Conicyt y Mecesup.
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