AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD

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1 AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA TEMA : INVERSORES CURSO : DIBUJO ELECTRÓNICO I CODIGO : 1J3025 ALUMNO : OSCCORIMA BALDEON MIGUEL ANGEL CODIGO U. : CICLO : SEGUNDO SECCCION : DOS GRUPO : B DOCENTE : ING WILDER ENRIQUE ROMÁN MUNIVE RESPONSABLE: INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA, ASOCIADO D.E. ICA

2 INDICE Concepto.. 3 Función de un inversor...3 Parámetros de rendimiento...3 Tipos de inversores...4 Conexión de un inversor...6 2

3 INVERSORES I. CONCEPTO: Un inversor, es un circuito utilizado para convertir corriente continua en corriente alterna. Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante y generar una onda cuadrada. Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal y produciendo el voltaje de salida necesario. Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal debería ser senosoidal. Una buena técnica para lograr esto es utilizar la técnica de (PWM) logrando que la componente principal senoidal sea mucho más grande que las armónicas superiores. Los inversores más modernos han comenzado a utilizar formas más avanzadas de transistores. II. FUNCIÓN DE UN INVERSOR: La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente directa a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Los inversores son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta aplicaciones industriales para manejar alta potencia. Los inversores también son utilizados para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc; en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas. III. PARÁMETROS DE RENDIMIENTO: FACTOR ARMÓNICO DE LA ENÉSIMA ARMÓNICA (HFN): El HFn, que es una medida de la contribución individual de esa armónica se define así: 3

4 para donde es el valor eficaz (rms) de la componente fundamental, y es el valor eficaz de la enésima componente armónica. DISTORSIÓN ARMÓNICA TOTAL (THD-TOTAL HARMONIC DISTORTION): La distorsión armónica total, es una medida de la coincidencia de formas entre una onda y su componente fundamental, se define como: FACTOR DE DISTORSIÓN (DF-DISTORTION FACTOR) : Detalla a cualquiera de las armónicas que constituye la señal, por el principio de Fourier. El DF indica la cantidad de distorsión armónica que queda en determinada forma de onda después de someter a las armónicas de esa onda a una atenuación o filtrado de segundo orden, es decir dividirlas entre. Se vuelve entonces una medida de la eficacia de la reducción de armónicos no deseados, y se define así: El DF de un componente armónico individual o (el enésimo) se define como:, para ARMÓNICA DE ORDEN MÁS BAJO (LOH-LOWEST ORDER HARMONIC): Es aquel componente armónico cuya frecuencia se acerca más a la de la fundamental, y su amplitud es mayor o igual al 3% de la componente fundamental. IV. TIPOS DE INVERSORES: Se pueden clasificar en general de dos tipos: A ). INVERSOR MONOFASICO: 4

5 Esquema: Descripción del circuito: Se trata del montaje de un transistor bipolar BJT, tipo NPN (MC 140) en emisor común. El transistor está polarizado mediante un divisor de tensión compuesto por R1, R2, Rc y Re. R1 y R2 se encargan de que los 12V que se le aplican como alimentación. Rc y Re son unas resistencias que limitan la intensidad que circula por el colector y por el emisor.c1 es un condensador de acoplamiento; C2 y C3 son condensadores de desacoplamiento. Proceso operativo: - El circuito lo montas en una placa de inserción, teniendo en cuenta las normas de diseño. - Apliqué a la entrada los 12V de tensión de alimentación en los terminales (Vcc) mediante una fuente de alimentación. - Mediante un generador de baja frecuencia, apliqué a la entrada (Ve) una señal de 1KHz y 100mVpp. 5

6 B ). INVERSOR TRIFASICO: Esquema: Funcionamiento: Lo componen una señal moduladora senoidal, encargada de dar la referencia de la tensión de salida del inversor en forma, frecuencia y una señal portadora encargada de generar la frecuencia de los pulsos de disparo en los switch, los pulsos de disparo los conseguiremos por medio de la comparación de la señal portadora y la señal moduladora; esta comparación se le denomina control PWM. V. CONEXIÓN DE UN INVERSOR: ALIMENTACIÓN MEDIANTE UN RECTIFICADOR CONTROLADO: 6

7 La tensión continua (VD) a la entrada del inversor, se obtiene al rectificar la tensión de red por medio de un rectificador no controlado o de diodos, y filtra la salida del mismo. Como en la salida se obtiene una onda senoidal que alimenta al motor controlable en magnitud y en frecuencia. En el frenado del motor, la energía cinética asociada con la inercia del motor y su carga se convierte en energía eléctrica; por esto el motor actúa como generador. Por tanto, el convertidor de CC-CA funciona como rectificador, transfiriendo la potencia del lado de alterna al lado de continua. En aplicaciones donde el frenado del motor se produce con relativa frecuencia, resulta útil el empleo de otros montajes que permitan recuperar esta energía generada por el (frenado regenerativo). Esto requiere que el convertidor que conecta la red al accionamiento del motor de alterna (convertidor 1) permita un flujo de potencia reversible variando el sentido de la corriente de salida. Así, durante el funcionamiento normal del motor, el convertidor 1 funciona como rectificador, transfiriendo el flujo de potencia desde la alterna (red) al de continua. Por su parte, el convertidor 2 actúa como inversor, transfiriendo energía del lado de continua al de alterna (motor).durante el frenado regenerativo, es el convertidor 2 el que ejerce el papel de rectificador al 7

8 transferir la energía procedente del motor, y el convertidor 1 el que actúa como inversor, al devolver esta energía de nuevo a la red. Circuito de un inversor: Inversor de corriente: 8

9 Inversor de voltaje: 9