Símbolo del inversor autónomo.

Transcripción

1 CAPITULO II TORIA D LOS INRSORS D TNSION

2 Itroducció Los iversores de tesió so coversores estáticos, destiados a cotrolar el flujo de eergía eléctrica etre ua fuete de tesió cotiua y ua fuete de corriete altera, moofasica o polifásica co cotrol de los iveles de tesió y de la frecuecia depediedo de la aplicació. Las pricipales aplicacioes de los iversores de tesió so: -Accioamieto de maquias eléctricas de corriete altera -Caletamieto iductivo -Sistemas de alimetació iiterrumpida -Trasmisió de eergía e corriete cotiúa -Fuetes de respaldo y poder -Istalacioes de eergía solar voltaica -Reactores electroicos para lamparas de descarga -etc.

3 CLASIFICACION: Los iversores de tesió se clasifica e: Iversores moofasicos Iversores trifásicos Segú el fucioamieto se clasifica e Autóomos (o está coectados a igua fuete de corriete altera) No autóomos (coectados a la red eléctrica). Símbolo del iversor autóomo.

4 Iversores moofasicos a )Iversor moofasico e puete La estructura del iversor esta represetado e la figura 7.1, los iterruptores so comadados e el cierre y e la apertura. a.1) Carga resistiva Figura 7.1 structura del iversor puete

5 Cuado Q1 y Q, coduce, la tesió de carga es igual a, y cuado Q y Q4 coduce ella es igual a. Figura 7. Formas de odas de tesió y corriete

6 l voltaje eficaz e la carga: toces: oeff 1 T T 0 oeff dt La tesió e series de Fourier sera: AB 1,,5,.. l valor eficaz para la fudametal será: AB 1 eff 4 se( wt) 4

7 Distorsió total armóica (THD).- s ua medida de la similitud etre la forma de oda y su compoete fudametal THD AB1eff 1/ fució de los voltajes: THD oeff AB1eff AB1eff Factor Armóico de la eésima compoete s ua medida de la cotribució armóica idividual defiida por: H F AB1eff alor. eficaz. eesima. comp. armoica alor. eficaz. comp. fudametal

8 Carga iductiva Figura 7. structura Iversor co carga RL caso de carga iductiva es ecesario adicioar e paralelo co la carga diodos de rueda libre (D1,D,D y D4).

9 tapas de fucioamieto ste iversor tiee cuatro etapas de fucioamieto S1 y S4 e coducció S y S e corte c=, D1 y D4 e corte S1 y S4 e corte S y S e coducció c = -, D y D e coducció S1 y S4 e corte S y S e coducció c = -, D y D e corte S1 y S4 e coducció S y S e corte, c =, D1 y D4 e coducció

10 Como la carga es iductiva la corriete debe cotiuar circulado e el mismo setido, para que esto ocurra D, D coduce hasta que la corriete sea cero, cuado la corriete se aula etoces se ivierte la polaridad de la tesió e la carga y la corriete circula por S y S. Para que el circuito fucioe correctamete es ecesario que la fuete sea reversible e corriete. Figura 7.4 Formas de odas de tesió y corriete

11 Iversor co puto medio Figura 7.5 Iversor co puto medio Figura 7.6 Formas de oda

12 Iversor Push Pull ste circuito es uo de los primeros empleados idustrialmete, se adapta a bajas frecuecias y bajas potecias, preseta las siguietes características: mplea u trasformador co puto medio mplea ua fuete de corriete cotiua mplea dos Iterruptores La carga esta aislada de la fuete

13 Carga resistiva Figura 7. 7 Iversor Push Pull carga resistiva Figura 7. 8 Formas de odas tesió y corriete

14 Carga iductiva Figura 7.9 Iversor Push Pull carga RL Figura 7.10 Formas de odas de tesió y corriete

15 Iversores trifásicos stos coversores se utiliza e aplicacioes de alta potecia, co la característica de que los secudarios de los trasformadores se coecta ormalmete e estrella para de esta forma elimiar los armóicos de orde (=, 6,9 ), de la tesió de salida. Se tiee dos modos diferetes de operació: Coducció de dos iterruptores ( coducció a 10 ) Coducció de tres iterruptores ( coducció a 180 ) Puede alcazar frecuecias de hasta 50 Khz, y e moofasicos hasta 500 Khz.

16 Coducció de dos iterruptores cada istate existe dos iterruptores e coducció, uo e el brazo positivo y el otro e el brazo egativo, cada iterruptor es habilitado durate 10. a) Carga e estrella Secuecia de disparo S1S5, S1S6, S6S, SS4, S4S, SS5

17 Tesioes de fase Para la tesió de líea: AB AN BN

18 b) Carga coectada e triagulo Secuecia de disparo de los iterruptores: S1S5, S1S6, S6S, SS4, S4S, SS5 structura del iversor a 10º carga e triagulo

19 oltaje de líea carga coectada e triagulo

20 Coducció de tres iterruptores a) Carga e estrella La secuecia de disparo es: S1S5S, S6S5S1, S1SS6, SS6S4, SS4S y S4S5S structura Iversor a 180º carga e estrella

21 Primera etapa de fucioamieto Del circuito obteemos: R R R AN CN BN

22 Aalizado las seis etapas de fucioamieto del iversor obteemos las siguietes curvas para la tesió de líea y de fase para carga resistiva. Tesioes de fase

23 Tesioes de líea

24 Carga e triagulo La secuecia de disparo es: S1S5S, S6S5S1, S1SS6, SS6S4, SS4S y S4S5S Iversor a 180º carga e triagulo

25 oltajes de líea carga coectada e triagulo

26 Aálisis de ecuacioes coducció a 180º carga e estrella Del diagrama: AN oa on AN Bo Co Ao Ao AN No Del diagrama teemos: BA ob oa Bo BN No BN Co Ao Bo AB BC CA Ao Bo Co Bo Co Ao No Co Sumado: Ao CN Bo No Co CN Ao Bo Co

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28 sewt Ao,, ) 10 ( 4 1,,5.. wt se Bo ) 10 ( 4 1,,5.. wt se Co 6 / 6 cos 4 1,,5.. wt se v AB / 6 cos 4 1,,5.. wt se v BC 6 / 7 6 cos 4 1,,5.. wt se v AC Del grafico: Combiado ecuacioes: Bo Ao AB v Obteemos:

29 wt se v AN,, cos 4 / 6 cos 4 1,,5.. wt se v BN / 6 cos 4 1,,5.. wt se v CN wt se wc wl j R ia.. 1,,5 1/ 6 cos 1 4 R wc wl arctg 1 oltajes de fase: Corriete carga RCL: Co:

30 oltaje eficaz de líea oltaje eficaz de líea de la fudametal ABef 0 dwt ABMAX1 ABef 1 0, 7797 oltaje eficaz de fase de la fudametal ABef oltaje de fase ABef 1 ANef 1 0, 450 ANef ABef

31 CONDUCCION A 10º v oltaje de fase AN cos se wt 6 1,,5.. 6 v oltaje de líea AB 1,,5.. cos sewt 6 / v BN cos se wt 6 1,,5.. v BC 1,,5.. cos se 6 wt / v CN 7 cos se wt 6 1,,5.. 6 v AC cos 1,,5.. 6 se wt

32 Simulació Iversor co puto medio co carga RL structura de simulació Formas de oda tesió y corriete

33 Iversor a 180 carga RL coectada ve estrella. 0 1 R4 M1 R5 M R6M 1 = 0 = 50 TD = 0 TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M IRF640 1 = 0 = 50 TD = 10M TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M IRF640 1 = 0 = 50 TD = 0M TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M 100 IRF R1 10 R 10 R 10 L mh L I 1 100mH L 1 100mH - R9 M4 R8 M5 R7M6 100 IRF IRF IRF640 1 = 0 = 50 TD = 15M TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M 4 1 = 0 = 50 TD = 5M TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M 6 1 = 0 = 50 TD = 5M TR = 0 TF = 0 PW = 15M PR = 0M 7 0

34 oltaje de fase y corriete por la carga s 0ms 40ms 60ms 80ms 100ms 10ms 140ms 160ms 180ms (M4:d,L:) I(L1) Time

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