Inversores. Trifásicos y otras Técnicas

Transcripción

1 Inversores Trifásicos y otras Técnicas 1

2 Inversores se utilizan en aplicaciones de mayor potencia están formados por tres inversores monofásicos independientes conectados a la misma fuente La única exigencia será el desfase de 120º de las señales de disparo de cada inversor con respecto a los demás, para conseguir una tensión equilibrada a la salida. 2

3 3

4 Inversores 4

5 5

6 6

7 ejercicios Dibuje las tensiones de línea y de fase para conducción a 120º con carga resistiva conectada en estrella V=350V, R=10 Ω, f=60hz, L=46mH, conducción a 180º y conexión estrella 7

8 ejercicios Exprese corrientes y tensiones en términos de una serie de Fourier Calcule la tensión RMS de línea y fase Calcule DAT de la corriente y las tensiones de línea y fase Calcule la potencia de salida Calcule la corriente media y RMS en el tiristor Ídem para el diodo Demuestre el balance de energía 8

9 Técnicas de variación de tensión RMS y reducción de armónicas 9

10 Objetivo Variar la tensión de salida entre unos márgenes más o menos amplios. Controlar de alguna manera la generación de armónicas 10

11 Técnicas modulación en anchura de un pulso por semiperíodo. modulación en anchura de varios pulsos por semiperíodo. modulación senoidal. modulación senoidal modificada. modulación con alternancias positivas y negativas en cada semiperíodo. 11

12 modulación en anchura de un pulso por semiperiodo en un control de este tipo sólo existe un pulso por cada semiciclo, y variando la anchura de este pulso controlamos la tensión de salida del inversor. 12

13 modulación en anchura de un pulso por semiperiodo 13

14 modulación en anchura de un pulso por semiperiodo la frecuencia de la señal de referencia determina la frecuencia de la tensión de salida y variando Ar desde 0 hasta Ac, conseguimos variar la anchura del pulso desde 0º hasta 180º. 14

15 modulación en anchura de un pulso por semiperiodo la relación entre Ar y Ac determina la amplitud del "índice de modulación m". la tensión RMS de salida viene dada por: 15

16 modulación en anchura de un pulso por semiperiodo la tensión instantánea de salida se expresa en series de fourier de la siguiente forma: la distorsión armónica total de la salida viene dada por: 16

17 ejemplo se tiene un inversor monofásico con una tensión de alimentación Vs=116V, f=60hz, R=10Ω, L=25mH, δ=120º. A. llene la tabla con n,vn, Zn, In, hasta el armónico 11. B. calcule el DAT para la corriente y la tensión en la carga. C. analice los resultados. 17

18 modulación de varios anchos de pulso cuando la tensión entregada a la carga se necesita que sea lo más senoidal posible, con o sin filtro de salida, conviene reducir al máximo el contenido de armónicos de la onda de salida. 18

19 modulación de varios anchos de pulso 19

20 modulación de varios anchos de pulso la frecuencia fr de la señal de referencia nos proporciona la frecuencia f que tendrá la señal de salida, y la frecuencia fc de la onda portadora nos determina el número p de pulsos por semiciclo. el índice de modulación M controla la tensión de salida. 20

21 modulación de varios anchos de pulso el número de pulsos por semiciclo lo obtenemos del siguiente modo: donde mf es conocida como la proporción de la frecuencia de modulación. 21

22 MODULACIÓN DE VARIOS ANCHOS DE PULSO la variación del índice de modulación de cero a uno nos variará el ancho del pulso de 0 a π/p y la tensión de salida desde cero a Vs. si δ es la anchura de cada pulso, la tensión RMS de salida se obtiene a partir de: 22

23 modulación de varios anchos de pulso a medida que aumentamos el número de pulsos por ciclo cobran mayor importancia en amplitud los armónicos superiores, por lo que resulta mucho más fácil el filtrado posterior de la señal y obtener una onda senoidal lo más perfecta posible. 23

24 modulación de varios anchos de pulso la tensión instantánea de salida en series de fourier se expresa como: Bn se determina al considerar un par de pulsos, tal que el pulso positivo, de duración δ comienza para wt = αm y el pulso negativo de la misma anchura comienza para wt = αm+ π. 24

25 modulación de varios anchos de pulso 25

26 modulación de varios anchos de pulso ejemplo: un puente inversor monofásico que usa PWM con dos pulsos por cada medio ciclo tiene una carga de R=5Ω, L=15mH Y C=25uF. La fuente es Vs=220V, M=0.8, F=60Hz 26

27 Gracias!!! 27