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«Alumno»Héctor Pardo Fuentelsaz
Trabajo Obligatorio ELECTRÓNICA ANALÓGICAMarzo de 2012
FUNDACION SAN VALEROSEAS, Centro de Formación Abierta
ZARAGOZA
PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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Propuesta de trabajo
En esta asignatura hemos estudiado diferentes tipos de componentes electrónicos y el objetivo del trabajo obligatorio es analizar en detalle los diferentes circuitos típicos para fuentes de alimentación haciendo uso de dichos componentes.
Las conversores DC/DC nos permiten poder convertir una fuente de tensión de un determinado voltaje por otra de otra tensión manteniendo un rendimiento muy elevado (teóricamente del 100%).
Los conversores DC/AC permiten poder convertir una fuente de energía de corriente continua a otra de corriente alterna. Disponemos de diferentes usos, aplicaciones domésticas, inyección de energía a red (utilizado en energías renovables) etc…
Se propone al alumno hacer un estudio sobre estas tecnologías bajo el siguiente temario.
Contenidos a desarrollar:
1. Necesidad y justificación de los conversores DC/DC y DC/AC2. Explicación y funcionamiento de los circuitos Buck-Boost.3. Análisis del circuito Puente en H4. Inversor en puente trifásico5. Inversores con modulación (por anchura de pulsos y senoidal)6. Explicación de la distorsión armónica. Conceptos, unidades y consecuencias7. Busca y explica las diferencias entre ondulador e inversor8. Explica el fenómeno de Islanding de un inversor9. Busca a través de internet, diferentes onduladores e inversores de varias potencias,
tanto monofásicos como trifásicos. Adjunta sus fichas técnicas y los enlaces donde has conseguido dicha información.
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Objetivos del trabajo
Que el alumno sea capaz de buscar información técnica de contenidos electrónicos a través de la web
Conocer los diferentes tipos de conversores DC/DC DC/AC AC/DC Entender los conceptos de circuitos tipos de este tipo de tecnologías Entender los conceptos de distorsión armónica, sus peligros y sus unidades de
medida THD Distinguir entre onduladores e inversores Conocer el fenómenos Islanding sobre inversores Analizar diferentes equipos de mercado
Bibliografía
Fundamentalmente el alumno debe buscar información de internet Calais, ‘Inverters for Single-Phase Grid Connected Photovoltaic Systems Overview
and Prospects’. 17 th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Munich, Germany. Octubre, 2001.
Anne E. Wheldom, ‘Comparative Performance of a Central Inverter and Individual Module Inverter on a Building-Integrated-Photovoltaic Roof’, 17 th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Munich, Germany. Octubre, 2001 pp 396-400
Abete, ‘Comparison of the Power Quality Between Centralised Inverters and Module Integrated Inverters in Grid Connected PV Systems’.17 th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Munich, Germany. Octubre, 2001. pp 421-425
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Criterios de evaluación
La evaluación, es una componente fundamental de la formación. Este trabajo obligatorio formará parte de tú calificación final. En esta tabla, se resumen los aspectos a valorar y el porcentaje que representa cada unos de los mismos.
%Total
% Ob.
Contenidos generales 10
Estructuración, exposición, orden, limpieza y presentación
Claridad en los conceptos10
Temas de especialidad 90
Necesidad y justificación de los conversores DC/DC y DC/AC 10
Explicación y funcionamiento de los circuitos Buck-Boost 10
Análisis del circuito Puente en H 10
Inversor en puente trifásico 10
Explicación de la distorsión armónica. Conceptos, unidades y consecuencias
10
Busca y explica las diferencias entre ondulador e inversor 10
Explica el fenómeno de Islanding de un inversor 10
Busca a través de internet, diferentes onduladores e inversores de varias potencias, tanto monofásicos como trifásicos. Adjunta sus fichas técnicas y los enlaces donde has conseguido dicha información.
20
TOTAL 100
Fecha límite de recepción de trabajos
Antes de la fecha fin correspondiente a tu matricula.
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Ficha de Corrección del Trabajo (Espacio reservado para anotaciones del profesor)
Profesor:
Alumno (Código / Nombre):
Fecha de Entrega: Fecha de Calificación:
Observaciones sobre el trabajo:
Fecha y Firma:
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Formato de presentación
1. Se presentará en formato papel DIN-A4. Mínimo 20 páginas.
2. Se presentará en formato informático toda la información del trabajo.
3. Las normas de presentación serán las siguientes:
Procesador: Microsoft WORD. Tamaño de letra: 12 ptos. Tipo de letra: serán aconsejables letras como “Arial” o “Times New Roman”. Espaciado entre líneas: 1,5 Márgenes:
Lateral izquierdo: 3 cm.Lateral derecho: 2 cm.Margen superior: 3,5 cm.Margen inferior: 2,5 cm.
4. En caso de que el trabajo requiera archivos externos (dibujos Autocad, Catia, Excel, Power Point, programación, etc…) éstos deberán entregarse junto al trabajo. Es posible que algunos trabajos solo consten de estos ficheros, por lo cual no tendrá validez lo indicado en el punto 3.
5. Si el trabajo consta de varios archivos deberá enviarse en un solo fichero comprimido.
6. Si el tamaño del archivo a enviar excede de 5Mb, en lugar de enviarse por correo electrónico deberá entregarse en CD.
7. La de entrega deberá ser anterior a la fecha fin de matricula.
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Desarrollo de trabajo
Espacio reservado para el desarrollo del trabajo por parte del alumno.
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1. NECESIDAD Y JUSTIFICACIÓN DE LOS CONVERSORES
DC/DC Y DC/AC.
En España, las compañías eléctricas proporcionan una tensión de red nominal de 220 V
eficaces a una frecuencia de 50 Hz. En realidad la tensión real de un enchufe eléctrico varía
algo por encima o por debajo del valor de 220 V, dependiendo de la hora, la localidad y de
otros factores. Esta tensión de red es demasiado elevada para la mayor parte de los
dispositivos que se utilizan en circuitos electrónicos por lo que generalmente deberemos
emplear un transformador en casi todos ellos. Este transformador tiene pues por misión
reducir la tensión a niveles inferiores, más adecuados para el uso en diodos, transistores y
otros dispositivos electrónicos.
Los transformadores sólo pueden utilizarse con corriente alterna o continua variable, pues
están basados en la tensión inducida que se genera en una bobina cuando se la somete a
variaciones de flujo magnético generado por una corriente alterna que circula por otra bobina.
Los transformadores están formados por dos bobinas de hilo con distinto número de espiras,
enrolladas sobre un núcleo de hierro.
- Conversor DC/DC: Se llama convertidor DC/DC a los circuitos electrónicos de potencia
que transforman corriente continua de una tensión a otra. Suelen ser reguladores de
conmutación, dando a su salida una tensión regulada y, la mayoría de las veces con
limitación de corriente. Se tiende a utilizar frecuencias de conmutación cada vez más
elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores, con el consiguiente
beneficio de volumen, peso y precio.
Las ventajas que tiene utilizar convertidores DC/DC es que simplifican la alimentación de
un sistema, porque permiten generar las tensiones donde se necesitan, reduciendo la
cantidad de líneas de potencia necesarias. Además permiten un mejor manejo de la
potencia, control de tensiones de entrada, aumento de armónicas y un aumento en la
seguridad.
Son varios los tipos de convertidores DC/DC existentes. Normalmente se clasifican en tres
grupos: los que disminuyen la tensión a su salida (convertidor reductor), los que aumentan
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la tensión a su salida (convertidor elevador) y los que son capaces de realizar ambas
funciones:
- Reductores:
- Convertidor Buck
- Elevadores:
- Convertidor Boost
- Reductores-Elevadores:
- Convertidor Buck-Boost
- Convertidor Flyback
- Convertidor Cuk
Los convertidores de potencia DC/DC se utilizan en una gran variedad de aplicaciones,
incluyendo fuentes de alimentación para computadores personales, equipos de oficina,
alimentación de sistemas de navegación, equipos portátiles, y equipos de
telecomunicaciones, así como las unidades de motores CD. La entrada de un convertidor
DC/DC es una tensión continua no regulada Vg. El convertidor produce una salida regulada
de voltaje V, con una magnitud (y posiblemente en la polaridad) que difiere de la Vg. Por
ejemplo, en una línea de alimentación, el voltaje 120 V o 240 V es necesario rectificarlo
para las aplicaciones anteriormente mencionadas, produciendo una tensión continua de
aproximadamente 170 V o 340 V, respectivamente. Un convertidor DC/DC luego reduce la
tensión a la regulada de 5 V o 3,3 V requerida por los circuitos de un procesador. Obtener
una alta eficiencia siempre es un parámetro requerido ya que el enfriamiento de
convertidores ineficientes de potencia es difícil y caro. El convertidor DC/DC ideal muestra
100% de eficiencia, en la práctica, estos presentan una eficiencia de 70% a 95%
típicamente. Esto se logra utilizándose en modo conmutado, o troceador, donde los
elementos de sus topologías poseen elementos que disipan muy poca energía. La
modulación del ancho de pulso (PWM) permite el control y la regulación de la tensión de
salida total. Este enfoque también se emplea en aplicaciones que impliquen corriente
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alterna, incluidos los convertidores de potencia DC/AC de alta eficiencia (inversores y
amplificadores de potencia).
- Conversor DC/AC: Un conversor DC/AC o inversor es un dispositivo eléctrico que
convierte la corriente directa (DC) a corriente alterna (AC), la CA puede ser convertido a
cualquier tensión y la frecuencia con la utilización apropiada de los transformadores,
conmutación y control de circuitos.
Vamos hacer una breve descripción del circuito con un diseño básico:
En un circuito inversor simple, de alimentación de CC está conectado a un transformador a
través de la toma central del arrollamiento primario. Un interruptor se enciende
rápidamente hacia atrás y adelante para permitir que la corriente fluya de nuevo a la fuente
de CC después de dos caminos alternativos a través de un extremo del devanado primario y
luego el otro. La alternancia de la dirección de la corriente en el devanado primario del
transformador produce corriente alterna (CA) en el circuito secundario.
La versión electromecánica del dispositivo de conmutación incluye dos contactos
estacionarios y un resorte apoyado, contacto móvil. El resorte mantiene el contacto móvil
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contra uno de los contactos fijos y un electroimán tira del contacto móvil al contacto
estacionario opuesto. La corriente en el electroimán es interrumpida por la acción del
interruptor de modo que el interruptor continuamente cambia rápidamente hacia atrás y
hacia adelante. Este tipo de interruptor inversor electromecánico, llamado vibrador o el
timbre, fue utilizado una vez en el tubo de vacío de radios de automóviles. Un mecanismo
similar se ha utilizado en timbres y pistolas de tatuaje .
A medida que estuvieron disponibles con potencias adecuadas, transistores y otros tipos de
semiconductores interruptores se han incorporado al diseño de los circuitos del inversor.
Básicamente hoy en día la práctica de utilizar tiristores (SCR). SCR se incorporan para el
cambio de un mejor y eficiente y su campo de tiro de variables que los hacen adecuados
para el uso en el rango de variables.
Son varios los tipos de convertidores DC/AC existentes. De onda sinusoidal modificada, de
onda sinusoidal pura y de red inversor empate.
- De onda sinusoidal modificada: La salida de un inversor de onda sinusoidal
modificada es similar a una onda cuadrada de salida, excepto que la salida pasa a
cero voltios durante un tiempo antes de conmutación positiva o negativa. Es fácil y
barato y es compatible con la mayoría de los dispositivos electrónicos, con
excepción de los equipos sensibles o especiales, por ejemplo, ciertas impresoras
láser , las luces fluorescentes, equipos de audio.
- De onda sinusoidal pura: Un inversor de onda sinusoidal pura produce una salida
de onda sinusoidal casi perfecta (menos de 3% de distorsión armónica total ). Por lo
tanto, es compatible con todos los dispositivos electrónicos de corriente alterna. Este
es el tipo de los utilizados en los inversores de conexión a red. Su diseño es más
complejo, y cuesta más por unidad de potencia. Se llama así porque a principios
mecánicos de AC a DC convertidores fueron llevados a trabajar a la inversa, y por
lo tanto se "invierte", para convertir de CC a CA.
- Red inversor empate: Un inversor de la red empate es un inversor de onda
sinusoidal diseñado para inyectar electricidad en el sistema de distribución de
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energía eléctrica. Tales convertidores debe sincronizarse con la frecuencia de la red.
Por lo general, contienen uno o más de potencia máxima de seguimiento del punto
características para extraer la máxima cantidad de energía, y también incluyen
características de seguridad.
Los inversores de estado sólido no tienen partes móviles y se utilizan en una amplia gama
de aplicaciones, desde pequeños suministros de energía de conmutación en las
computadoras, a las grandes empresas eléctricas de alta tensión de corriente continua de
energía que las aplicaciones de transporte a granel. Los inversores se utilizan para
suministrar energía de CA con fuentes de corriente, tales como paneles solares o baterías .
El inversor realiza la función inversa de un rectificador.
Los conversores DC/AC o inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones,
como por ejemplo, la utilización de la fuente de alimentación de CC, sistemas de
alimentación ininterrumpida, el calentamiento por inducción, la transmisión HVDC de
energía, frecuencia variable ROM, unidades de vehículos eléctricos, aire acondicionado y el
caso general.
- La utilización de la fuente de alimentación de CC: Inversor diseñado para
proporcionar 115 VCA de la fuente de alimentación de 12 VCC siempre en un
automóvil. La unidad de muestra proporciona hasta 1,2 amperios de corriente
alterna, o lo suficiente para alimentar dos bombillas de sesenta vatios.
Un inversor convierte la electricidad de corriente continua a partir de fuentes tales
como las baterías , los paneles solares o pilas de combustible en electricidad de
corriente alterna. La electricidad puede ser a cualquier voltaje requerido; en
particular que puede funcionar el equipo de CA diseñado para operaciones
principales, o rectificada para producir CC a cualquier tensión deseada.
- Sistemas de alimentación ininterrumpida: Un sistema de alimentación
ininterrumpida (UPS) utiliza baterías y un inversor para suministrar energía de CA
cuando la potencia principal no está disponible. Cuando el poder central se restaura,
un rectificador de fuentes de alimentación DC para recargar las baterías.
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- El calentamiento por inducción: Los inversores convierten baja frecuencia
principal de alimentación de CA a una frecuencia más alta para su uso en el
calentamiento por inducción . Para hacer esto, el poder de CA está primero
rectificada para proporcionar alimentación de CC. El inversor cambia entonces la
corriente continua a alta frecuencia de corriente alterna.
- La transmisión HVDC de energía: Con HVDC de transmisión de potencia,
corriente alterna es rectificada y de alta tensión de corriente continua se transmite a
otro lugar. En el lugar de recepción, un inversor en una planta del inversor estático
convierte la energía en CA.
- Frecuencia variable ROM: Un controlador de frecuencia variable controla la
velocidad de funcionamiento de un motor de corriente alterna mediante el control de
la frecuencia y el voltaje de la potencia suministrada al motor. Un inversor
proporciona la potencia controlada. En la mayoría de los casos, el controlador de
frecuencia variable incluye un rectificador de corriente continua de forma que para
el inversor se puede obtener de la red eléctrica. Dado que un inversor es el
componente clave, las unidades de frecuencia variable son a veces llamados
variadores o inversores sólo.
- Unidades de vehículos eléctricos: Los convertidores de velocidad variable de
control de motores se utilizan actualmente para alimentar los motores de tracción en
algunas eléctricas y diesel eléctrico de vehículos ferroviarios, así como algunos
vehículos de baterías eléctricas y eléctricos híbridos vehículos de carretera, como el
Toyota Prius y el Fisker Karma. Varias mejoras en la tecnología de inversores se
están desarrollando específicamente para aplicaciones en vehículos eléctricos. En
los vehículos con frenos regenerativos, el inversor también tiene la potencia del
motor (ahora actuando como un generador) y lo almacena en las baterías.
- Aire acondicionado: Un acondicionador de aire que lleva la etiqueta inversor
utiliza un controlador de frecuencia variable para controlar la velocidad del motor y
por lo tanto el compresor.
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- El caso general: Un transformador de voltaje de CA permite acelerarse a una
tensión deseada en la misma frecuencia. Inversores, más rectificadores para CC,
pueden ser diseñados para convertir cualquier tensión, AC o DC, a cualquier otra
tensión, también de CA o CC, en cualquier frecuencia deseada. La potencia de
salida nunca puede superar la potencia de entrada, pero la eficiencia puede ser alta,
con una pequeña proporción de la potencia disipada como calor residual.
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2. EXPLICACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS
CIRCUITOS BUCK-BOOST.
Tenemos dos esquemas llamados convertidor buck–boost. Los dos pueden suministrar un
voltaje de salida mucho mayor (en módulo) que el voltaje de entrada. Los dos producen un
ancho rango de voltajes de salida desde un voltaje máximo hasta casi cero.
- La forma inversora: El voltaje de salida es de signo inverso al de entrada.
- Un buck (step-down) seguido de un boost (step-up): El voltaje de salida tiene la
misma polaridad que la entrada, y puede ser mayor o menor que el de entrada. Un
convertidor buck-boost no-inversor puede utilizar un único inductor que es usado
para el inductor buck y el inductor boost.
Este es el esquema básico de un convertidor buck-boost:
El convertidor buck–boost es un tipo de convertidor DC-DC que tiene una magnitud de
voltaje de salida que puede ser mayor o menor que la magnitud del voltaje de entrada. Esta
es switch mode power supply o fuente de alimentación conmutada con una forma parecida
a la del convertidor boost y el convertidor buck. El voltaje de salida es ajustable variando el
ciclo de trabajo del transistor de conmutación. Un posible inconveniente de este convertidor
es que el interruptor no tiene un terminal conectado a tierra; esto complica el circuito.
Además, la polaridad del voltaje de salida es opuesta al voltaje de entrada. Ninguno de los
anteriores inconvenientes tiene consecuencias si la fuente de suministro está aislada del
circuito de carga. (si, por ejemplo, la fuente es una batería) ya que la polaridad de la fuente
y el diodo pueden simplemente cambiarse. El interruptor puede colocarse tanto en el lado
de la tierra como en el lado de la fuente.
El principio básico de funcionamiento del convertidor buck–boost es muy sencillo, se
puede ver en la siguiente figura:
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- Durante el estado On, la fuente de entrada de voltaje está directamente conectada al
inductor (L). Por lo que se almacena la energía en L. En este paso, el condensador
proporciona corriente a la carga de salida.
- Durante el estado Off, el inductor está conectado a la carga de salida y el condensador,
por lo que la energía es transferida de L a C y R.
Comparado a los convertidores buck y boost , las características del convertidor buck–boost
son principalmente:
- La polaridad del voltaje de salida es inverso al de entrada.
- El voltaje de salida puede variar linealmente desde 0 a (para un convertidor ideal).
Los rangos de voltaje de salida para un convertidor buck y boost son respectivamente 0 a
y hasta .
El convertidor tiene tres modos de funcionamiento, modo continuo, modo discontinuo y
límite entre los modos continuos y discontinuos.
- Modo continuo: Si la corriente a través del inductor L nunca cae hasta cero durante
un ciclo de conmutación, diremos que el convertidor trabaja en modo continuo. Las
formas de onda de la corriente y el voltaje en un convertidor ideal pueden
observarse en la siguiente figura.
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Desde hasta , el convertidor está en estado On, por lo que el
interruptor S está cerrado. El ratio de cambio en la corriente del inductor (IL) viene
dado por
Al final del estado On, el incremento de IL es por consiguiente:
D es el ciclo de trabajo. Representa la fracción del periodo T de conmutación
durante el cual el interruptor está conduciendo o en estado On. Por lo tanto D va
desde 0 (S siempre está abierto) hasta 1 (S siempre está cerrado).
Durante el estado Off, el interruptor S está abierto, por lo que la corriente del
inductor fluye a través de la carga. Si asumimos que la caída de voltaje en el
inductor es nula, y el condensador es suficientemente grande para que no haya
variaciones de voltaje, la evolución de IL es:
Por consiguiente, la variación de IL durante el periodo Off:
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Como consideramos que el convertidor trabaja en régimen permanente, la cantidad
de energía almacenada en cada uno de los componentes tiene que ser igual al
principio y al final del ciclo de conmutación. Como la energía en una bobina viene
dada por:
Es obvio que el valor de IL al final del estado Off tiene que ser igual que el valor de
IL en el principio del estado On, i.e. la suma de las variaciones de IL durante los
estados On y Off tiene que ser cero:
Substituyendo y por sus expresiones correspondientes:
Esto puede ser escrito como:
Esto lleva a:
De la anterior expresión puede observarse que la polaridad del voltaje de salida es
siempre negativo (mientas el ciclo de trabajo esté entre 0 y 1), y que sus valores
absolutos incrementan con D, teóricamente hasta menos infinito mientras "D" se
acerca a 1. Aparte de la polaridad, este convertidor puede ser tanto elevador (como
un convertidor boost) o reductor (como un convertidor buck). Es por eso que nos
referimos a él como un convertidor buck–boost.
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- Modo discontinuo: En algunos casos, la cantidad de energía requerida por la carga
es lo suficientemente pequeña para ser transferidos en un tiempo menor que el
período de conmutación conjunto. En este caso, la corriente a través del inductor cae
a cero durante una parte del período. La única diferencia en el principio descrito
anteriormente es que el inductor está completamente descargado al final del ciclo de
conmutación. Ver formas de onda en la siguiente figura.
Aunque leve, la diferencia tiene un fuerte efecto en la ecuación de la tensión de
salida. Se puede calcular como sigue:
Como la corriente del inductor al comienzo del ciclo es cero, su valor máximo
(A ).
Es
Durante el período de desconexión, que L cae a cero después de δ.T:
Usando las dos ecuaciones anteriores, δ es la siguiente:
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La corriente de carga, I es igual a la corriente del diodo promedio (I D). Como puede
verse en la figura anterior, la corriente del diodo es igual a la corriente del inductor
durante el estado desactivado. Por lo tanto, la corriente de salida se puede escribir
como:
Sustitución y el delta por el rendimiento de sus respectivas expresiones:
Por lo tanto, la ganancia de tensión de salida se puede escribir como:
En comparación con la expresión de la ganancia de tensión de salida para el modo
continuo, esta expresión es mucho más complicada. Además, en una operación
discontinua, la tensión de salida no sólo depende del ciclo de trabajo, sino también
en el valor del inductor, el voltaje de entrada y la salida de corriente.
- Límite entre los modos continuos y discontinuos: El convertidor opera en modo
discontinuo cuando la corriente baja es arrastrada por la carga, y en modo continuo
a niveles de carga más altos de corriente. El límite entre los modos discontinuos y
continuos se alcanza cuando la corriente del inductor cae a cero exactamente al final
del ciclo de conmutación. Con las notaciones de la figura anterior, esto corresponde
a:
En este caso, la corriente de salida (corriente de salida en el límite entre los
modos continuos y discontinuos) viene dada por:
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Sustitución por la expresión dada en los rendimientos de la sección modo
discontinuo:
Como es la corriente en el límite entre los modos continuos y discontinuos de
las operaciones, satisface las expresiones de ambos modos. Por lo tanto, utilizando
la expresión de la tensión de salida en modo continuo, la expresión anterior se puede
escribir como:
Ahora vamos a introducir dos anotaciones más:
- La tensión normalizada, definida por . Corresponde a la ganancia en tensión del
convertidor.
- La corriente normalizada, definida por . El término es igual al aumento
máximo de la corriente del inductor durante un ciclo, es decir, el aumento de la corriente
del inductor con un ciclo de trabajo D = 1. Así, en funcionamiento en estado estacionario
del convertidor, esto significa que es igual a 0 si no la salida de corriente, y 1 para la
corriente máxima del convertidor.
El uso de estas anotaciones, tenemos:
- En el modo continuo,
- En el modo discontinuo,
- La corriente en el límite entre el modo continuo y discontinuo es
. Por tanto, el resultado del límite entre los modos
continuos y discontinuos se da por .
Estas expresiones han sido trazadas en la siguiente figura.
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La diferencia de comportamiento entre los modos continuos y discontinuos se puede ver
claramente.
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3. ANÁLISIS DEL CIRCUITO PUENTE EN H.
Un Puente H o Puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC
girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como
convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles como circuitos integrados, pero
también pueden construirse a partir de componentes discretos.
El término "puente H" proviene de la típica representación gráfica del circuito. En la
siguiente figura se puede ver:
Un puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores). Cuando
los interruptores S1 y S4 están cerrados (y S2 y S3 abiertos) se aplica una tensión positiva
en el motor, haciéndolo girar en un sentido. Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando
S2 y S3), el voltaje se invierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.
Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nunca podrán estar
cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo mismo
sucede con S3 y S4.
Estos son los dos estados básicos del circuito:
Como hemos dicho el puente H se usa para invertir el giro de un motor, pero también puede
usarse para frenarlo (de manera brusca), al hacer un corto entre las bornas del motor, o
incluso puede usarse para permitir que el motor frene bajo su propia inercia, cuando
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desconectamos el motor de la fuente que lo alimenta. En el siguiente cuadro se resumen las
diferentes acciones.
S1 S2 S3 S4 Resultado1 0 0 1 El motor gira en avance0 1 1 0 El motor gira en retroceso0 0 0 0 El motor se detiene bajo su inercia1 0 1 0 El motor frena (fast-stop)
Para realizar el montaje en H lo más habitual es emplear interruptores de estado sólido
(como transistores), puesto que sus tiempos de vida y frecuencias de conmutación son
mucho más altos. En convertidores de potencia es impensable usar interruptores mecánicos,
dado su bajo número de conmutaciones de vida útil y las altas frecuencias que se suelen
emplear.
Además los interruptores se acompañan de diodos (conectados a ellos en paralelo) que
permitan a las corrientes circular en sentido inverso al previsto cada vez que se conmute la
tensión, puesto que el motor está compuesto por bobinados que durante breves períodos de
tiempo se opondrán a que la corriente varíe.
4. INVERSOR EN PUENTE TRIFÁSICO.
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El desarrollo de dispositivos electrónicos, así como gran cantidad de cargas no lineales
existentes en instalaciones industriales y comerciales tales como convertidores de potencia
(controladores de velocidad de motores, fuentes de alimentación conmutadas, hornos etc.),
han deteriorado la calidad de la energía en los sistemas de distribución y transmisión,
causando una operación no deseada de los sistemas eléctricos.
Por tal motivo se ha creado la necesidad de diseñar y construir prototipos tales como
inversores trifásicos, para luego ser implementados en actividades como: compensadores
estáticos de reactivos, compensación de armónicos, corrección del factor de potencia, etc.,
tratando de esta manera reducir la magnitud de dichos problemas. El avance que han
experimentado los semiconductores, en términos de frecuencia de conmutación, pérdidas en
conducción y facilidad de manejo han contribuido en gran medida a la popularización de
este tipo de convertidores y su evolución.
El objetivo de un inversor trifásico es generar energía eléctrica de corriente alterna a partir
de una fuente de energía de corriente continua, con magnitudes y frecuencias deseadas. Se
constituye principalmente por dispositivos electrónicos de potencia, que trabajan como
interruptores operando en corte y saturación con una secuencia apropiada para obtener tres
tensiones de salida simétricas y balanceadas. El controlador es otro componente
fundamental en la constitución del convertidor, es el que genera las señales de encendido y
apagado de los dispositivos semiconductores y garantiza su buen comportamiento.
Cualquier tipo de inversor (monofásico ó trifásico) utilizan dispositivos con activación y
desactivación controlada (es decir BJT, MOSFET, IGBT, MCT, SIT, GTO) o tiristores de
conmutación forzada, según la aplicación. Un inversor se puede clasificar según el tipo de
entrada en: VSI (inversor por fuente de tensión), CSI (inversor por fuente de corriente),
siendo este último utilizado solo en aplicaciones con excitadores de motores AC de muy
alta potencia o en excitadores de control vectorial.
La siguiente figura muestra la topología de un inversor VSI trifásico en puente completo, el
cual se componen de 6 transistores IGBTs, cada uno con un diodo en conexión inversa,
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empleados para conducir la corriente reactiva de retorno a la fuente de tensión E. Estos
inversores se dividen según su forma de operar en: conducción a 180º de cada elemento,
con lo cual habrá 3 elementos en conducción al mismo tiempo y conducción a 120º, con 2
elementos por vez. Además pueden alimentar los dos tipos característicos de cargas
trifásicas simétricas: conexión delta y estrella.
A continuación se explica la conducción a 180º y la conducción a 120º:
- Conducción a 180º: Cada transistor conducirá durante 180º. Tres transistores se mantienen
activos durante cada instante del tiempo. Cuando el transistor Q1 está activado, la fase a se
conecta con la terminal positiva del voltaje de entrada. Cuando se activa el transistor Q4, la
fase a se lleva a la terminal negativa de la fuente DC. En cada ciclo existen seis modos de
operación, cuya duración es de 600. Los transistores se numeran según su secuencia de
excitación por ejemplo (123, 234, 345, 456, 561, 612). Las señales de excitación mostradas
en la siguiente figura están desplazadas 600 unas de otras, para obtener voltajes trifásicos
balanceados.
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- Conducción a 120º: En este tipo de control, cada transistor conduce durante 120º. En
cualquier instante del tiempo, sólo conducen dos transistores. Las señales de excitación se
muestran en la siguiente figura. La secuencia de conducción de los transistores es 61, 12,
23, 34, 45, 56, 61.
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5. INVERSORES CON MODULACIÓN (POR ANCHURA DE
PULSOS Y SENOIDAL).
- Inversores por modulación de ancho de pulso: Este tipo de inversores tienen una forma de
generar señales senoidales partiendo de señales continuas verdaderamente original y, a
primera vista, descabellada. En la figura adjunta se muestra en primer lugar el tipo de onda
que se pretende obtener (una senoide convencional) y en segundo término, lo que
verdaderamente se obtiene. No se puede decir que ambas cosas se parezcan mucho.
Si la segunda onda correspondiese con la tensión aplicada a un motor, de ninguna manera
se podría afirmar que ese motor se está alimentando con una tensión senoidal; quizás la
corriente que tomase el motor, al hacer los bobinados de filtro, sí pudiera parecer más
senoidal, pero desde luego la tensión que la origina de ninguna forma es senoidal.
A pesar de esta primera contrariedad, el método PWM es extremadamente popular en la
generación de sistemas de alimentación de frecuencia variable, pues tiene una ventaja que
lo destaca del resto: con él es extremadamente fácil controlar la frecuencia de la tensión de
salida. Como se aprecia en la figura anterior, la esencia del método consiste en generar un
tren de pulsos de altura fija, pero de ancho “más o menos” proporcional a la amplitud de la
onda.
El esquema básico de funcionamiento de este inversor es este:
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Hay una carga en medio de cuatro transistores de potencia, los cuales se alimentan con
tensión continua según se muestra. Dependiendo de cómo se encuentren los transistores
(cortados o saturados) se podrá hacer que con una única alimentación, la corriente que pase
por la carga tenga una dirección u otro. Es decir, si se activan T1 y T4:
La corriente circula de izquierda a derecha. Mientras que si los transistores activados son
los otros dos, la corriente circula de derecha a izquierda.
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Para conseguir que se alternen los transistores en la conducción, un procedimiento consiste
en disponer como tensión de alimentación de las bases de los transistores las salidas de dos
comparadores. El comparador A controla T1 y T2 y el B controla T3 yT4, de forma que
nunca los dos transistores estén conduciendo simultáneamente (en ese caso tendríamos un
cortocircuito). Hay tres señales que gobiernan el funcionamiento de los comparadores: vent
(t) (común para los dos), vx (t) y vy (t)(específicas de cada uno de los comparadores).
El funcionamiento de los comparadores se indica en la figura y es el siguiente: Para el
comparador A, si la señal mayor (se trata de un comparador que determina qué señal de las
dos entradas en la mayor) es la tensión vent (t), entonces se activa T2 y se corta T1, con lo
que se consigue que la tensión en el nudo u sea cero voltios; mientras que si la tensión
mayor es vx (t), entonces que hace conducir a T1 y se desconecta T2, con lo que la tensión
en el nudo u es ahora la máxima es decir Vcc. Para el comparador B las señales de entrada
son vent (t) y vy (t), y el funcionamiento es tal que si la tensión mayor es vent (t) entonces
se hace conducir a T3 con lo que se consigue que en el nudo v la tensión sea la máxima, y
si la mayor es la tensión vy (t) entonces se hace conducir a T4.
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Las tensiones vx (t) y vy (t) corresponden con formas de onda triangulares con un desfase
de 180º (en todo momento vx (t) = -vy (t); las dos ondas son fijas en cuanto a frecuencia y
amplitud.
Dependiendo de la tensión de entrada a los comparadores, las tensiones en los nudos u y v
variará y en consecuencia la tensión en la carga (resta de las tensiones en esos nudos)
también lo hará. Así por ejemplo, si la tensión de entrada es nula, la tensión en la carga
también lo es:
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Para diferentes valores de la tensión de entrada las tensiones resultantes en la carga tendrían
el siguiente aspecto:
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Y si finalmente, la tensión de entrada se hace variar senoidalmente, la tensión en la carga
tendrá un aspecto como el deseado en un principio:
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De modo que al final, dependiendo de la frecuencia y amplitud de la señal de entrada, se
consiguen señales de frecuencia y amplitud “equivalentes”, pero moduladas según su ancho
de pulso:
- Inversores por modulación senoidal: En la modulación senoidal la señal de referencia es
una onda senoidal, por lo que el ancho de pulso varía en función de la amplitud de la onda
evaluada en el centro del mismo pulso. Las señales de compuerta se generan al comparar la
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señal senoidal de referencia con una onda portadora triangular, como se muestra en la
siguiente figura. La frecuencia de la señal de referencia determina la frecuencia de la salida
del inversor, y su amplitud de pico es controlada por el índice de modulación en amplitud.
Modulando la anchura del pulso senoidalmente se obtiene una forma de onda muy parecida
a la senoidal.
En los inversores modulados se busca que la frecuencia de conmutación de los interruptores
de potencia sea mucho mayor que la frecuencia de salida, para facilitar así el filtrado;
desplazar armónicos a altas frecuencias, donde son fácilmente filtrables.
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6. EXPLICACIÓN DE LA DISTORSIÓN ARMÓNICA.
CONCEPTOS, UNIDADES Y CONSECUENCIAS.
Cuando el voltaje o la corriente de un sistema eléctrico tienen deformaciones con respecto a
la forma de onda senoidal, se dice que la señal está distorsionada.
La distorsión puede deberse a:
- Fenómenos transitorios tales como arranque de motores, conmutación de capacitores,
efectos de tormentas o fallas por cortocircuito entre otras. En la siguiente figura se puede
ver el efecto en el voltaje por la conmutación de capacitores.
- Condiciones permanentes que están relacionadas con armónicas de estado estable. En los
sistemas eléctricos es común encontrar que las señales tendrán una cierta distorsión que
cuando es baja, no ocasiona problemas en la operación de equipos y dispositivos. Existen
normas que establecen los límites permisibles de distorsión, dependiendo de la tensión de
operación y de su influencia en el sistema. En la siguiente figura de la izquierda se puede
ver la forma de onda de la corriente en un variador de velocidad de CA y en la siguiente
figura de la derecha se puede ver una forma de onda de la corriente en una balastra
magnética.
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Cuando la onda de corriente o de tensión medida en cualquier punto de un sistema eléctrico
se encuentra distorsionada, con relación a la onda sinusoidal que idealmente deberíamos
encontrar, se dice que se trata de una onda contaminada con componentes armónicas.
Para que se considere como distorsión armónica las deformaciones en una señal, se deben
de cumplir las siguientes condiciones:
- Que la señal tenga valores definidos dentro del intervalo, lo que implica que la energía
contenida es finita.
- Que la señal sea periódica, teniendo la misma forma de onda en cada ciclo de la señal de
corriente o voltaje.
- Permanente: Cuando la distorsión armónica se presenta en cualquier instante de tiempo, es
decir, que no es pasajera.
A partir de este punto los vamos a dividir en tres apartados, conceptos, unidades y
consecuencias:
- Conceptos: Dentro de este apartado tenemos otros tres apartados, definición matemática
del THD (total harmonic distorsion), distorsión armónica en sonidos y distorsión armónica
en electricidad.
- Definición matemática del THD (total harmonic distorsion): Si en un sistema no
lineal introducimos un tono de frecuencia , en la salida tendremos ese mismo tono
(con una amplitud y fase posiblemente diferentes) y, sumado a él, otros tonos de
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frecuencia llamados armónicos del tono fundamental . Pues bien,
el THD se calcula así:
Donde es la potencia del tono fundamental y con es la potencia del
armónico i-ésimo que contiene la señal. Todas las medidas de potencia se realizan
en la salida del sistema, mediante un filtro paso banda y un osciloscopio o bien
mediante un analizador de espectro.
En realidad existen varios criterios para definir el THD, como considerar la relación
entre voltajes o corrientes.
- Distorsión armónica en sonidos: La distorsión armónica es un parámetro técnico
utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema.
La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no
equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la forma de la
onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal de
entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de entrada, esta
distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar.
En todo sistema de audio siempre se produce una pequeña distorsión de la señal,
dado que todos los equipos actuales introducen alguna no linealidad.
La distorsión armónica no siempre implica pérdida de calidad. De hecho, la
distorsión se considera un efecto de sonido imprescindible para ciertos géneros
musicales (básicamente rock) y así, se suele saturar artificialmente la señal básica
producida por ciertos instrumentos (como guitarras eléctricas). En este sentido, la
distorsión apareció en la música primero como consecuencia indeseada de la
saturación de las etapas del sistema de amplificación (debido al uso de
amplificadores de escasa potencia y pastillas humbuckers), y después se crearon
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unidades de efecto que producían artificialmente ese efecto, con independencia del
equipo utilizado.
También algunos soportes, como ocurre con los viejos vinilos introducen distorsión
armónica, sin embargo en éste y similares casos hay controversia y hay quienes
sostienen que sin esta distorsión armónica, el sonido seria “demasiado puro o frío”.
Tal es el caso, que actualmente, no son pocos los grupos que, a pesar de procesar la
señal por completo en sistemas digitales, graban sus trabajos en vinilo, para utilizar
esa sonoridad tras remasterizarlos en la copia comercial final.
Al hablar de distorsión armónica, normalmente se hace referencia a la llamada
distorsión armónica total, que es precisamente, la cantidad de armónicos que el
equipo introduce y que no estaban en la señal original.
Para normalizar las medidas. La distorsión armónica total se mide introduciendo un
tono de 1 kHz y midiendo la señal de salida. En los parámetros técnicos de los
equipos, suele figurar la distorsión armónica total y se da en forma de porcentaje.
Habitualmente, se indica con las siglas en inglés THD (Total Harmonic Distortion).
Por ejemplo, THD 0,3 @ 1 kHz.
La distorsión armónica total nunca debe estar por encima del 1%. De estarlo, en
lugar de enriquecer la señal, la distorsión empieza a desvirtuarla y el sonido
resultante empieza a dejar de parecerse al original, aunque se utilizan distorsiones
superiores con objetivo artístico.
Hay que tener cuidado porque, 'THD' también son las siglas en inglés de Third
Harmonic Distortion, que es otro parámetro que indican algunos equipos.
La distorsión en el tercer armónico (Third Harmonic Distortion) es un parámetro a
tener en cuenta en los magnetófonos (sistemas de grabación magnética).
En este caso, sería mejor que se indicara el MOL (Maxim Output Level, en español,
nivel máximo de salida) para hacer referencia al nivel de distorsión en el tercer
armónico.
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Esta distorsión en el tercer armónico resulta muy fácil de detectar. Si grabamos un
tono puro en un magnetófono y lo reproducimos, el tono ya no suena “puro” sino
que tiene una componente en una octava y una quinta por encima del tono
fundamental.
En los sistemas magnéticos el MOL debe estar en un porcentaje de:
- 3% a 1 kHz si se trata de un sistema profesional
- 5%, si son equipos domésticos.
Cierto punto de distorsión (total o en el tercer armónico) puede resultar positiva y
recomendable. Sin embargo, ¡hay que tener cuidado!. Sobrepasar el nivel de
distorsión aceptable por el sistema, supone poder modificar el sonido hasta el punto
de que resulta diferente al original o queda “roto”.
- Distorsión armónica en electricidad: En sistemas eléctricos de corriente alterna los
armónicos son, igual que en acústica, frecuencias múltiplos de la frecuencia
fundamental de trabajo del sistema y cuya amplitud va decreciendo conforme
aumenta el múltiplo. En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz, pueden
aparecer armónicos de 100, 150, 200, etc Hz.
Cuando se habla de los armónicos en las instalaciones de energía, son los armónicos
de corriente los más preocupantes, puesto que son corrientes que generan efectos
negativos. Es habitual trabajar únicamente con valores correspondientes a la
distorsión armónica total (THD).
Tipos de equipos que generan armónicos:
- Fuentes de alimentación de funcionamiento conmutado (SMPS)
- Estabilizadores electrónicos de dispositivos de iluminación fluorescente
- Pequeñas unidades de Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI o
UPS)
- En cargas trifásicas: motores de velocidad variable y grandes unidades de
UPS
Problemas producidos por los armónicos:
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- Sobrecarga de los conductores neutros
- Sobrecalentamiento de los transformadores
- Disparos intempestivos de los interruptores automáticos
- Sobrecarga de los condensadores de corrección del factor de potencia
Métodos para reducir los armónicos:
- Filtros pasivos
- Transformadores de aislamiento
- Soluciones activas
Una vez explicado el apartado de conceptos, continuamos con el apartado de unidades.
- Unidades: Para cuantificar la distorsión existente en una señal, es preciso definir
parámetros que determinen su magnitud y contar con equipos de medición adecuados. A
continuación se presentan las expresiones necesarias para efectuar los cálculos relacionados
con la distorsión armónica.
- Valor eficaz (rms): Cuando se suman señales de voltaje o corriente de diferentes
frecuencias para obtener su resultante.
- Corriente eficaz (rms):
- Voltaje eficaz (rms):
- Cofactor de distorsión (Cd): Es la relación entre el contenido armónico de la señal
y su valor eficaz (rms). Su valor se ubica entre 0% y 100%.También se conoce
como thd y es el índice más ampliamente usado en Europa.
Con una distorsión baja, Cd cambia notoriamente, por eso se recomienda su uso
cuando se desea conocer el contenido armónico de una señal.
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- Cd: Cofactor de distorsión:
- Distorsión armónica total (THD): Es la relación entre el contenido armónico de la
señal y la primera armónica o fundamental. Su valor se ubica entre 0% e infinito.
Es el parámetro de medición de distorsión más conocido, por lo que es
recomendable para medir la distorsión en parámetros individuales (I y V). Al igual
que el Cd es útil cuando se trabaja con equipos que deben responder sólo a la señal
fundamental, como en el caso de algunos relevadores de protección.
- THD: Distorsión armónica total:
- Distorsión de demanda total: Es la relación entre la corriente armónica y la
demanda máxima de la corriente de carga.
Cuando se efectúan mediciones relacionadas con armónicas en los sistemas
eléctricos, es común encontrar niveles de THD altos en condiciones de baja carga
que no afectan la operación de los equipos ya que la energía distorsionante que
fluye es también baja. Para evaluar adecuadamente estas condiciones se define el
TDD que es el parámetro de referencia que establece los límites aceptables de
distorsión en corriente en la norma IEEE 519.
- TDD: Distorsión de demanda total:
Donde:
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Ih = Magnitud de la armónica individual.
h = orden armónico.
IL = demanda máxima de la corriente fundamental de carga, que se calcula como el
promedio máximo mensual de demanda de corriente de los 12 últimos meses o
puede estimarse.
- Consecuencias: Las corrientes armónicas generadas por cargas no lineales, están
desfasadas noventa grados con respecto al voltaje que las produce, fluyendo una potencia
distorsionante de la fuente a la red eléctrica y viceversa, que solo es consumida como
pérdidas por efecto Joule que se transforman en calor, de forma equivalente a la potencia
reactiva fundamental relacionada al factor de potencia de desplazamiento.
Algunos de los efectos nocivos producidos por el flujo de corrientes armónicas son:
- Aumento en las pérdidas por efecto Joule (I2R).
- Sobrecalentamiento en conductores del neutro.
- Sobrecalentamiento en motores, generadores, transformadores y cables, reduciendo su
vida.
- Vibración en motores y generadores.
- Reducción en la capacidad de distribución.
- Penalización por bajo factor de potencia.
- Falla de bancos de capacitores.
- Falla de transformadores.
- Efectos de resonancia que amplifican los problemas mencionados anteriormente y
pueden provocar incidentes eléctricos, mal funcionamiento y fallos destructivos de
equipos de potencia y control.
- Problemas de funcionamiento en dispositivos electrónicos sensibles.
- Interferencias en sistemas de telecomunicaciones.
Los efectos dependerán de la proporción que exista entre la carga no lineal y la carga total
del sistema, aunado a que se debe mantener la distorsión dentro de los límites establecidos
por las normas.
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Generalmente cuando la carga no lineal representa menos del 20% de la carga total, la
distorsión armónica en corriente estará dentro de los límites establecidos en IEEE 519, sin
que exista la necesidad de efectuar algún tipo de filtrado.
Si se cuenta con equipo electrónico sensible en plantas industriales o instalaciones médicas,
donde las cargas no lineales sean solo una pequeña proporción, pueden llegar a ocurrir
problemas en su funcionamiento atribuibles al sistema de puesta a tierra, conmutación de
capacitores remotos, transitorios, o distorsión armónica producida por otros usuarios,
debiendo de identificar las causas y tomar las acciones correctivas, que pudiera requerir la
instalación de protecciones o filtros.
Los problemas causados por la distorsión armónica, ocurren usualmente cuando la carga no
lineal representa más del 20% de la total y por la presencia de bancos de capacitores se
presentan condiciones de resonancia.
También tiene consecuencias en la vida de los equipos, sobre los transformadores y sobre
los motores.
- Consecuencias en la vida de los equipos: Los fabricantes establecen los límites de
funcionamiento de sus equipos por debajo de sus valores de falla para tener una
operación adecuada y una vida prolongada, sin embargo, cuando existen
condiciones de resonancia, dichos límites pueden ser excedidos, acelerando su
envejecimiento o provocando su falla. La magnitud de los costos originados por la
operación de sistemas y equipos eléctricos con tensiones y corrientes distorsionadas,
puede percibirse considerando lo siguiente:
- La sobre elevación de 10 ºC en la temperatura del aislamiento en
conductores, reduce su vida a la mitad.
- Un incremento del 10% en la tensión nominal del dieléctrico de un capacitor,
reduce su vida a la mitad.
Estudios realizados sobre los efectos de la distorsión armónica, muestran
reducciones de 20% a 30% en la vida de capacitores y de 10% a 20% en la vida de
transformadores.
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- Efectos en los transformadores:
- Reducción de la eficiencia provocada tanto por el incremento en la corriente
eficaz que son función del cuadrado de la frecuencia.
- Incremento en los costos de operación.
- Capacidad de operación reducida con relación a su nominal.
- Inversión en capital adicional.
- Incremento en la temperatura, pudiendo exceder los límites de elevación
sobre la temperatura ambiente, provocando fallas prematuras.
- Incremento en los costos de mantenimiento por servicio y por reemplazo.
- Reducción de la productividad de la empresa por paros inesperados.
- Efectos en los motores: La gran mayoría de los motores de inducción fueron
diseñados para operar con ondas senoidales, siendo la corriente fundamental en fase
con el voltaje la que produce trabajo útil en la flecha en términos de par y
velocidad. Cuando un motor es alimentado con una señal de voltaje distorsionado,
sus componentes armónicos generan calor en los devanados lo que incrementa su
resistencia y reduce su eficiencia. Cuando un motor es alimentado por un VFD, está
sujeto a señales de alta frecuencia, calentándose, reduciendo su eficiencia y
acortando su vida, por lo que en ocasiones deben sobredimensionarse para soportar
estas condiciones o utilizar motores para uso con inversores.
La corriente fundamental produce un par que rota en el sentido de giro del motor
a una velocidad definida por su frecuencia radial. Las señales de secuencia
negativa producen pares en sentido inverso, cuyas velocidades de rotación dependen
del orden armónico. La interacción de los pares de diferentes velocidades y sentidos
de giro, pueden producir pares pulsantes, causando vibración y esfuerzos en las
partes mecánicas del sistema, repercutiendo en su eficiencia. Las armónicas de
secuencia cero, no producen pares rotativos, solo agregan calentamiento al
motor. Los motores de alta eficiencia son menos sensibles a la distorsión armónica
comparados con los motores estándar, debido a su mayor capacidad térmica y
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factores de diseño que minimizan las pérdidas parásitas o indeterminadas, aun
cuando su eficiencia se ve reducida por el incremento en las pérdidas. En resumen,
los efectos más significativos producidos por las armónicas en los motores son:
- Incremento de pérdidas por calor.
- Reducción del par efectivo en la flecha.
- Vibración.
- Reducción de eficiencia.
- Disminución de su vida.
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7. BUSCA Y EXPLICA LAS DIFERENCIAS ENTRE
ONDULADOR E INVERSOR
- Ondulador: El ondulador es un conmutador electrónico que comunica alternativamente la
tensión o intensidad continua del circuito intermedio sobre las fases del motor de CA
conectado a su salida. La disposición más común es el puente trifásico de Graetz y está
formado por semiconductores controlables que pueden ser tiristores, tiristores
desconectables por puerta (GTO), transistores de potencia, IGBT (transistor bipolar de
puerta aislada o MOSFET (transistor de efecto campo de óxido metálico). De los anteriores
el que más se está utilizando para motores industriales de BT es el IGBT.
En función de la mayor o menor perfección del sistema de conmutación lograremos que las
ondas de tensión a la salida hagan que las corrientes absorbidas se acerquen más o menos al
sistema trifásico senoidal.
- Inversor: La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente continua
a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada.
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8. EXPLICA EL FENÓMENO DE ISLANDING DE UN
INVERSOR.
Este apartado lo vamos a dividir en seis apartados.
- Definición: El efecto “islanding” es un fenómeno eléctrico que se produce cuando una
fuente degeneración distribuida continúa energizando una parte de la red eléctrica después
de que dicha porción de red haya sido interrumpida o desconectada. De este modo la red
eléctrica deja de controlar esa parte aislada del sistema de distribución, que contiene tanto
carga como generación, de manera que se puede comprometer la seguridad, el
restablecimiento del servicio y la fiabilidad del equipo.
- Descripción física del fenómeno: Consideremos la configuración esquemática de un
sistema fotovoltaico descrita en la siguiente figura. El sistema consiste en un equipo de
generación fotovoltaico y un inversor. La fuente de tensión de la red eléctrica está
representada a la derecha. Existe también un interruptor que permite aislar la red del
equipo. El nodo “a” es el “point of common coupling” (PCC) o punto de conexión entre la
carga del usuario y el sistema de red. Si el sistema fotovoltaico continúa energizando las
cargas a la izquierda del interruptor después de que el interruptor se haya abierto, entonces
el equipo fotovoltaico y las cargas quedan aislados del resto, produciéndose el efecto
“islanding”.
Todos los sistemas fotovoltaicos de conexión a la red deben disponer por lo menos de
métodos de protección de sobre/sub-tensión y sobre/sub-frecuencia que permitan que el
inversor deje de suministrar energía a la red en caso de que la frecuencia o la amplitud de la
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tensión en el PCC superen los límites establecidos. Estos métodos de protección protegen
los equipos de los usuarios pero también sirven como métodos de detección anti-islanding
(son métodos pasivos de detección).
- Causas: El efecto “islanding” en inversores para conexión a red puede producirse como
resultado de las siguientes situaciones:
- Fallo detectado por la red y que deriva en la activación de un dispositivo de
desconexión, pero no detectado por el inversor o los dispositivos de protección.
- Apertura accidental del suministro de red por fallos del equipo.
- Cambios repentinos en la red de los sistemas de distribución y cargas.
- Desconexión intencionada para servicios de mantenimiento, bien en un punto de la
red, bien en la entrada del servicio.
- Errores humanos o vandalismo.
- Un accidente natural.
- Consecuencias: Hay muchas razones por las cuales el “islanding” debe ser previsto tanto
en sistemas fotovoltaicos como en cualquier otro tipo de generación de energía con
conexión a red. Seguridad, responsabilidad y mantenimiento de la calidad de la energía
suministrada a los consumidores son algunas de las principales. Los consumidores confían
en la calidad de la energía suministrada por la red, pero además deben disponer de
inversores anti-islanding en sus sistemas fotovoltaicos por los siguientes motivos:
- La red no puede controlar la tensión y la frecuencia en caso de “islanding”, de
modo que el equipo del usuario puede sufrir daños.
- La red eléctrica, junto con el propietario del sistema de generación, pueden ser
responsabilizados de los daños ocasionados a los equipos conectados, producidos
como consecuencia de las variaciones de tensión y frecuencia fuera de los límites
permitidos.
- El “islanding” puede suponer un peligro para los trabajadores de la red o los
usuarios, ya que una línea supuestamente desconectada de toda fuente de
alimentación puede seguir en activo.
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- El aislamiento producido puede obstaculizar la línea o dañar el equipo
degeneración o cualquier otro equipo conectado, debido al cierre fuera de fase.
- El “islanding” puede interferir con el restablecimiento manual o automático del
servicio normal de la red.
Cabe destacar que el efecto “islanding”, y su posibilidad de suponer una fuente de peligro
para los trabajadores de la red eléctrica, han sido extensamente discutidos como razón para
reclamar protecciones anti-islanding en los inversores fotovoltaicos.
- Inversor anti-islanding: Para el funcionamiento correcto de la red es esencial que la
tensión, frecuencia y forma de onda de la tensión se mantengan dentro de unos límites
especificados. Estos límites figuran descritos en varios standards. Fallos producidos en un
generador de energía o en la red deben ser localizados y desconectados rápidamente para
minimizar el efecto de las fluctuaciones de tensión o frecuencia sobre la calidad energética
de la red y prevenir daños en la red y/o el generador. Las operaciones de mantenimiento
requieren también una desenergetización de la red, y los sistemas de generación deben
detectar esta situación para que no se produzca una realimentación en la línea que pueda
suponer un peligro para el personal de mantenimiento o los usuarios. Todo generador debe
estar equipado con dispositivos de protección que permitan la desconexión de la red en caso
de fallo, de desenergetización por mantenimiento o cuando los parámetros de la red están
fuera de los límites permitidos. Los dispositivos de protección básicos están situados en el
inversor y consisten en la detección de sobre y sub tensiones y frecuencias en la red.
Muchas veces este método de protección básico ayuda a prevenir el efecto “islanding”, pero
muchas otras resulta insuficiente, especialmente en el caso anteriormente citado en el que la
potencia suministrada por el equipo fotovoltaico iguala el consumo de las cargas.
Un inversor anti-islanding está diseñado para sistemas con conexión a la red,
caracterizándose por disponer, además de métodos de protección pasivos basados en la
detección de sobre/sub tensiones y frecuencias, de métodos activos de detección y
desconexión en caso de caída de la red. En condiciones de operación normales, estos
inversores no deben mantener una situación de aislamiento y deben estar diseñados de
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modo que sus métodos activos sean apropiados para un gran número de unidades instaladas
a lo largo de los sistemas de distribución de la red, de modo que los diferentes métodos no
se interfieran entre sí. Un inversor anti-islanding debe superar un test anti-islanding para ser
considerado como tal.
- Métodos de protección anti-islanding:
- Métodos pasivos: Son aquellos que basan la detección en la monitorización de
parámetros seleccionados como tensión y frecuencia y/o sus características, y
interrumpen la conversión de energía por parte del inversor cuando se produce una
transición fuera de los límites establecidos para estos parámetros.
Los métodos pasivos anti-islanding son:
- Sobre/sub-tensión.
- Sobre/sub-frecuencia.
- Detección de armónicos de tensión.
- Detección de armónicos de corriente.
- Sobre/sub-tensión y frecuencia.
Todos los sistemas fotovoltaicos con conexión a la red precisan de métodos de
protección de sobre/sub tensión (over/under voltage protection, OVP/UVP) y de
sobre/sub frecuencia (over/under frequency protection, OFP/UFP) que hacen que el
inversor a cese de suministrar potencia a la red si la frecuencia o la amplitud de la
tensión en el PCC entre el usuario y la red se salen de los límites establecidos.
Además de tratarse de una opción de bajo coste, los métodos OVP/UVP y OFP/UFP
son necesarios por diversas razones de seguridad, a parte de la prevención del efecto
“islanding”. También son necesarios porque algunos otros métodos de prevención
anti-islanding producen alteraciones en la tensión o la frecuencia y confían en los
OVP/UVP y OFP/UFP para desactivar el inversor. El principal inconveniente de
estos métodos, en materia anti-islanding, es su gran zona de no detección (NDZ).
Los OVP/UVP y OFP/UFP son incapaces de detectar la existencia de “islanding”
cuando la potencia proporcionada por el sistema fotovoltaico coincide con la
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consumida por las cargas. Además, los tiempos de respuesta de estos métodos
pueden ser muy variables o impredecibles.
Detección de armónicos de tensión y armónicos de corriente. En este método, el
inversor fotovoltaico monitoriza la distorsión armónica total (THD) de la tensión en
el PCC y se desconecta si esta THD supera un cierto límite. Bajo condiciones
normales de operación, la tensión en el PCC es la tensión de la red, por lo que la
distorsión es prácticamente nula (THD ≈ 0). Cuando la red está conectada, la
corriente armónica inyectada por el inversor circula a través de la pequeña
impedancia de la red, y puesto que esta corriente armónica y la impedancia de la red
son muy pequeñas, la distorsión que producen en la tensión del PCC también lo es.
Al producirse una situación de “islanding”, los armónicos de corriente producidos
por el inversor se transmiten a las cargas, que en general presentan una impedancia
mayor que la de la red. Al interactuar la corriente armónica con una impedancia
elevada, en el PCC se generarán armónicos de tensión que pueden ser detectados
por el inversor, manifestando que se ha producido una situación anómala o de
“islanding”. El problema de este método es que es muy susceptible a las
perturbaciones que pueda experimentar el sistema, independientemente si su origen
deriva de una desconexión de la red. Además es difícil establecer los límites de
THD, ya que las cargas pueden ser puramente resistivas, en cuyo caso no lo
detectaría, o no lineales, en cuyo caso la distorsión en el PCC sería elevada incluso
con la red conectada.
- Métodos activos: Son aquellos que introducen anomalías intencionadamente en el
circuito y después monitorizan la respuesta para determinar si la red pública con su
tensión, frecuencia e impedancia está aún conectada. Si la pequeña perturbación es
capaz de afectar a los parámetros en el PCC según determinados requisitos, el
circuito activo obliga al inversor a cesar la conversión.
Los métodos activos anti-islanding son:
- Medición de impedancia.
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- Slip-mode Frecuency Shift.
- Active Frequency Drift.
- Sandia Frequency Shift.
- Sandia Voltage Shift.
- Frequency Jump.
- ENS o MSD.
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9. Busca a través de internet, diferentes onduladores e
inversores de varias potencias, tanto monofásicos como
trifásicos. Adjunta sus fichas técnicas y los enlaces donde has
conseguido dicha información.
- Onduladores monofásicos:
LP11 3-10 KVA (CE Listed)
GE Digital Energy’s LP11 Series is a true VFI (Voltage and Frequency
Independent) on line, double conversion transformer-based UPS incorporating the
most advanced power electronics technology and engineered to provide the highest
level of protection for all critical loads from all utility variances and failure.
The LP11 is designed with an integrated transformer ensuring galvanic isolation on
the output for ultimate safe installation. The UPS is easy to install and service and
can be integrated into office environments as well as more hardened commercial
and industrial environments. GE’s unique RPA (Redundant Parallel Architecture)
provides a scalable system, allowing the user to parallel up to 4 UPS
as load demands require. RPA also allows for redundant
UPS to be installed, increasing total system reliability and eliminating single points
of failure.
The LP11 is equipped with RS232 and relays as standard; SNMP is available as an
option. The LCD screen provides clear status indications for the UPS and the load,
functions as a service screen to adjust UPS parameters and includes a
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comprehensive event log. Extended runtime is available with the addition of
matching battery cabinets. The LP11 Series is supplied with a comprehensive two-
year product warranty.
FICHA TÉCNICA:
- Single Phase Output Voltages - 220/230/240V.
- Wide input voltage window - Minimizes battery use, prolongs battery life.
- RPA functionality for paralleling and redundancy - UPS capacity can be increased
as site requirements require at no extra cost.
- Internal automatic bypass switch - Continuous power supply to the load even if the
UPS is overloaded.
- 0.8 output power factor - Prevents the need to oversize the UPS.
- Manual automatic bypass switch - Integrated as standard to the rear of the UPS.
- GE’s unique Superior Battery Management - Ultimate protection for the UPS core
component.
- High efficiency 91% - 94% (model dependent) - Using ECO mode, high efficiency
and low losses.
- No load shutdown - Prevents deep battery discharge al low loads.
- Frequency conversion 50/60Hz - Operates as a frequency converter also operating
in a parallel system.
ENLACE: http://www.gedigitalenergy.com/powerquality/catalog/lanpro.htm
GT SERIES 5-10 KVA (UL Listed)
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GE Digital Energy’s GT Series is a true VFI (Voltage and Frequency Independent)
on line, double conversion range incorporating the most advanced power electronics
technology and is engineered to provide the highest level of protection for all
critical loads from all utility variances and failure.
The GT Series is a transformerless design, tower and/or rackmount convertible with
a small footprint and low weight. Designed for maximum site flexibility, the range
is easy to install and service. Both the power and redundancy of the UPS can be
expanded by adding units to create up to 30kVA in a parallel system. The range is
equipped with RS232 and contact interface as standard; SNMP is available as an
option for network communication. Internal batteries are hot-swappable, and
extended runtime is available with the addition of matching battery cabinets. The
GT Series is supplied with a comprehensive two-year product warranty.
FICHA TÉCNICA:
- Single Phase Output Voltages - 120/208V.
- Wide input voltage window 80-138V - Minimizes battery use, prolongs battery
life.
- Redundant and paralleling capability - UPS capacity can be increased as site
requirements require at no extra cost.
- Internal automatic bypass switch - Continuous power supply to the load even if the
UPS is overloaded.
- No load shutdown - Prevents deep battery discharge al low loads.
- Frequency conversion 60/50Hz - Automatic frequency detection.
ENLACE: http://www.gedigitalenergy.com/powerquality/catalog/degtseries5.htm
VH SERIES 700 VA – 3KVA (CE Listed)
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The GE Digital Energy VH Series UPS is a true VFI (Voltage and Frequency
Independent) on line, double conversion range providing secure
power for all business-critical applications. With a tower and/or rackmount design,
the UPS adapts to adjusting network configurations as facility load
requirements change.
GE’s unique Superior Battery Management provides full protection to connected
loads at all times and maximizes the battery life of the UPS system, while the
unique failsafe bypass design ensures a seamless, safe transition to bypass in case of
overload. The UPS batteries are hot swappable and the replacement procedure is
simple and quick.
With a wide range of communication options including RS232, USB, relays and
SNMP the VH Series is ideal for use in all IT network environments; the rugged
design and unique features such as high peak load handling, failsafe bypass, true
frequency conversion and fast bypass transition make it ideal for power protection
in process control, railway signaling, lab analysis, wind turbines and marine
applications. The full range is certified to all CE safety and EMC regulations, and to
the IACS international maritime standard. The VH Series is supplied with a
comprehensive three-year warranty including battery.
FICHA TÉCNICA:
- Single Phase Output Voltage - 208/220/230/240V.
- Wide input voltage range - 130V to 280V minimizing battery use.
- 50/60Hz operation - Can be used as a permanent frequency converter.
- Phase neutral reversal protection - No risk of unsafe connection.
- High overload capability - Continued protection even if overloaded.
- Precise output frequency regulation - Optimized for use with a generator.
- Wide operating temperature - UPS can operate between -10°C to 40°C.
ENLACE: http://www.gedigitalenergy.com/powerquality/catalog/vhseries.htm
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- Onduladores trifásicos:
MASTER HP – MHT 100-600 kVA
La gama Master MPS se ha mejorado con la versión HP para los modelos de 100 a
600kVA. Gracias a la tecnología On-line de doble conversión realizada
completamente con IGBT y control con DSP (Digital Signal Processor), la serie
Master HP garantiza la máxima protección y calidad de alimentación para cualquier
tipo de carga, ya sea informática o industrial, en particular para aplicaciones
“mission critical”, clasificánda como VFI SS 111 (Voltage and Frequency
Independent) según IEC EN 62040-3.Esta serie ha sido diseñada utilizando una
nueva configuración que comprende el convertidor de entrada sinusoidal con IGBT
en lugar del tradicional con tiristores.
FICHA TÉCNICA:
- Elevado rendimiento.
- Dimensiones compactas: sólo 0,85 m2 para un UPS de 250Kva.
- Peso reducido.
- Doble protección de la carga respecto a las baterías, electrónica y galvánica.
ENLACE: http://www.riello-ups.com/?es/prodotto/74/master-hp---mht
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SG SERIES 10-750 KVA (UL Lited)
GE Digital Energy’s SG Series UPS includes the outstanding performance
characteristics such as front access, internal 5th & 11th harmonic filter, 99%
operating efficiency, and fused surge protection are just a few of the design features
that make the SG Series UPS best in class for output performance, footprint,
efficiency and functionality.
The SG Series UPS is one of the best performing, most reliable, and most efficient
three-phase UPS systems, providing critical power protection for a wide range of
mission critical applications. Every SG Series UPS system operates in double
conversion mode with true continuous on-line VFI (voltage and frequency
independent) operation, yielding the maximum levels of power reliability for all
mission-critical applications.
GE UPS systems are designed with serviceability in mind. Any factory trained
service provider can utilize GE's open architecture to perform diagnostics and
maintenance without requiring any proprietary software or special interface
equipment. The systems are fully supported by GE's Global Services team, which is
renowned for its world-class, 7 x 24 preventive and corrective services, training, and
application expertise.
FICHA TÉCNICA:
- 480Volts, 60Hz.
- 6-pulse and 12-pulse rectifier.
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- 10-20-30-40-50-80-100-120-150-225-300-400-750kVA (up to 6 units can be
paralleled using RPA), 3-phase, 480Volts in/out.
- 0.8 and 0.9PF.
- True Online Double Conversion topology.
- eBoost mode operating efficiency up to 99%.
ENLACE: http://www.gedigitalenergy.com/PowerQuality/catalog/sgseries.htm
SITEPRO SERIES 10-40 & 400-500 KVA (CE Listed)
True Voltage and Frequency Independent (VFI) technology makes the GE Digital
Energy SitePro UPS one of the most reliable systems available for data security and
other demanding critical applications.
SitePro UPS is a three-phase, on-line, double conversion mode (providing true on-
line operation) and is fully compliant with international standards regarding VFI
operation.
This continuous on-line UPS is available in models from 10kVA up to 500kVA. For
high-power redundant applications, the SitePro UPS can be installed with up to
eight units in parallel, achieving power protection up to 4MVA. Redundant Parallel
Architecture (RPA) is a feature whereby SitePro UPS systems are controlled in a
true peer-to-peer configuration with redundancy in all critical elements and
functions. This advanced technology provides the greater system reliability for
mission critical applications.
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PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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SitePro UPS provides reliable and robust protection for mission critical installations
between IT and telecommunications, and infrastructure applications such as
airports, hospitals, and financial companies.
FICHA TÉCNICA:
- 10-15-20-30-40-400-500 kVA (parallelable up to eight units in RPA).
- 400 volt.
- 50/60HZ input frequenc.
ENLACE: http://www.gedigitalenergy.com/PowerQuality/catalog/sitepro.htm
- Inversores monofásicos:
INVERSOR 12V – 230V 300W + USB HQ
Inversor de 12 V para batería de automóvil o barco. Convierte la tensión de 12 V de
CC a 230 V AC. Con este dispositivo, los equipos de 230 V se pueden conectar en
cualquier lugar. El inversor está equipado con un pico de potencia de salida muy
alto. Además, este inversor está equipado con una conexión USB, para conectar
dispositivos como reproductores MP3 y cámaras digitales.
FICHA TÉCNICA:
- Salida de corriente continua: 300 W.
- Salida de corriente: 600 W.
- Entrada: 10-15V CC.
- Salida: 230V CA.
- Salida USB: 5V CC.
- Forma de onda de salida: Onda sinusoidal modificada.
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PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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- Frecuencia de salida: 50 Hz.
- Corriente en espera: < 0.36 A.
- Eficiencia: 90%.
- Refrigeración: Por convección de aire.
- Salida CA: 1x Schuko.
- Tamaño (LxAxA)): 165x90x70mm.
- Peso: 1.1 kg.
Protecciones:
- Cortocircuito.
- Entrada de polaridad inversa (por fusible).
- Alta tensión de entrada CC.
- Alarma de batería baja: CC 10.5 +/- 0.5 V.
- Corte de batería: CC 10 +/-0.5 V.
- Sobrecalentamiento: 60 +/- 5 grados centígrados.
- Sobrecarga.
Fusible:
- 15A.
ENLACE: http://iber-store.com/inversores/1119671-inversor-12v---230v-300w--
usb-hq.html
INVERSOR HQ DE 1000W CON CARGADOR INTEGRADO
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PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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Inversor de 12V para batería de automóvil o barco. Convierte la tensión de 12V de
CC a 230 V CA. Con este dispositivo, los equipos de 230 V se pueden conectar en
cualquier lugar. El inversor está equipado con un pico de potencia de salida muy
alto y posee la homologación “E-mark”, obligatoria desde octubre de 2002.
Además, el inversor tiene un cargador de batería integrado. Cuando una toma de
corriente alterna normal de 230V está disponible, el cargador del inversor se puede
utilizar para cargar completamente una batería de 12V.
FICHA TÉCNICA:
- Output power continue: 1000 Watt.
- 30 minutes max. load: 1200 Watt.
- Surge output power: 2000 Watt.
- Input: DC 10~15V.
- Output: AC 230V.
- Output waveform: Modified sine wave.
- Output frequency: 50 Hz.
- Stand by current: < 0.4 A.
- Charging current: 3.5 A.
- Efficiency: 85~90%.
- Cooling: By fan.
Protections:
- Output short.
- Input polarity reverse (by fuse).
- High DC input voltaje.
- Battery low alarm: DC 10.5 +/- 0.5 V.
- Battery low shutdown: DC 10 +/- 0.5 V.
- Overtemperature: 60 +/- 5 degrees Celsius.
- Overload.
Fuse:
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PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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- 30A x 5 pcs.
- AC output: Two Schuko sockets.
- Size (LxWxH): 380x210x85 mm.
- Weight: 4.8 kg.
ENLACE: http://iber-store.com/inversores/786212-inversor-hq-de-1000w-con-
cargador-integrado.html
INVERSOR HQ DE 600W CON CARGADOR INTEGRADO
Inversor para batería de 12V de coche y barco. Convierte la tensión de 12V CC a
230V CA. Con este equipo puede conectar cualquier dispositivo de 230V en
cualquier lugar. El inversor está equipado con un pico de potencia de salida muy
alto y posee la homologación “E-mark”, obligatoria desde octubre de 2002.
Además, este inversor está equipado con un cargador de batería integrado. Cuando
una salida normal de 230V AC está disponible, la parte del cargador del inversor se
puede utilizar para cargar completamente una batería de 12V.
FICHA TÉCNICA:
- Output power continue: 600 Watt.
- Surge output power: 1500 Watt.
- Input: DC 10~15V.
- Output: AC 230V.
- Output waveform: Modified sine wave.
- Output frequency: 50 Hz.
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- Stand by current: < 0.5 A.
- Charging current: 3 A.
- Efficiency: 85~90%.
- Cooling: By fan.
Protections:
- Output short.
- Input polarity reverse (by fuse).
- High DC input voltaje.
- Battery low alarm: DC 10.5 +/- 0.5 V.
- Battery low shutdown: DC 10 +/- 0.5 V.
- Overtemperature: 60 +/- 5 degrees Celsius.
- Overload.
Fuse:
- 25A x 3pcs.
- AC output: 1x Schuko socket.
- Size (LxWxH): 285x200x70mm.
- Weight: 2.6 kg.
ENLACE: http://iber-store.com/inversores/786222-inversor-hq-de-600w-con-
cargador-integrado.html
- Inversores trifásicos:
OMRON INDUSTRIAL AUTOMATION - CIMR-J7AZ41P50 - INVERSOR, TRIFÁSICO, 1,5 kW
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FICHA TÉCNICA:
- Nº of Phases: Tres.
- Potencia nominal: 200W.
- Output Voltage Max: 460VCA.
- Intervalo de frecuencias: 57Hz to 63Hz.
- SVHC: No SVHC (20-Jun-2011).
- Current Limit Max: 4,8 A.
- External Depth: 154mm.
- External Length / Height: 128mm.
- External Width: 108mm.
- IP / NEMA Rating: IP20.
- Input Voltage Max: 460V.
- Input Voltage Min: 380V.
- Tipo de montaje: Montaje en panel.
- Operating Temperature Max: 50°C.
- Operating Temperature Min: -10°C.
- Output Frequency Max: 400Hz.
- Output Frequency Min: 0.1Hz.
- Output Voltage Min: 380VAC.
- Supply Frequency Max: 60Hz.
- Supply Frequency Min: 50Hz.
- Supply Voltage Max: 460VCA.
- Supply Voltage Min: 380VAC.
ENLACE: http://es.farnell.com/omron-industrial-automation/cimr-
j7az41p50/inversor-trifasico-1-5-kw/dp/3774090
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SUNZET TP (T & TL)
La gama SUNZET TP combina diseño y versatilidad con su sencillez de manejo y
modularidad. Los inversores SUNZET destacan por su rendimiento del 96% con
transformador (modelo T) y del 98% sin él (modelo TL). Así mismo proporcionan
una alta fiabilidad y garantía de funcionamiento.
Otra función a señalar es el alto rendimiento energético de su MPPT que es mayor
del 99%.
FICHA TÉCNICA:
- Rango de tensión de entrada (300-700 Vdc).
- Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).
- Alto rendimiento energético MPPT > 99%.
- Muy baja distorsión armónica THD < 3%.
- Factor de potencia seleccionable.
- Conexión directa a la red.
- Posibilidad conexión en paralelo sin limitación.
- Vigilancia anti-isla con desconexión automática.
- Monitorización en el frontal del equipo.
- Aislamiento galvánico a través de transformador (modelo T).
- Monitorización corriente strings (con opción “Sunzet String Box”).
- Grado de protección IP21.
- Protección contra: Polarizaciones inversas, cortocircuitos, sobretensiones, fallo de
aislamiento con salida a Relé.
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PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO
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- Regulación de reactiva automática.
- Programa Web server sobre PC para visualización de parámetros, registro de
datos, etc.
- Sistema de control remoto SCADA (SWS 1000): programa de comunicación
remota, visualización de parámetros, control de registros del inversor.
ENLACE: http://www.zigor.com/eu/index.php?
option=com_content&view=article&id=34&Itemid=58&lang=es
SUNZETTP Modular (T & TL)
La gama SUNZET 500/1000 KW combina diseño y versatilidad con su sencillez de
manejo y modularidad. Los inversores SUNZET destacan por su rendimiento del
96% con transformador (modelo T) y del 98% sin él (modelo TL). Así mismo
proporcionan una alta fiabilidad y garantía de funcionamiento.
Otra función a señalar es el alto rendimiento energético de su MPPT que es mayor
del 99%.
FICHA TÉCNICA:
- Rango de tensión de entrada (300-700 Vdc).
- Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).
- Alto rendimiento energético MPPT > 99%.
- Muy baja distorsión armónica THD < 3%.
- Factor de potencia seleccionable.
- Conexión directa a la red.
- Posibilidad conexión en paralelo sin limitación.
- Vigilancia anti-isla con desconexión automática.
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- Monitorización en el frontal del equipo.
- Aislamiento galvánico a través de transformador (modelo T).
- Monitorización corriente strings (con opción “Sunzet String Box”).
- Grado de protección IP21.
- Protección contra: Polarizaciones inversas, cortocircuitos, sobretensiones, fallo de
aislamiento con salida a Relé.
- Regulación de reactiva automática.
- Programa Web server sobre PC para visualización de parámetros, registro de
datos, etc.
- Sistema de control remoto SCADA (SWS 1000): programa de comunicación
remota, visualización de parámetros, control de registros del inversor.
ENLACE: http://www.zigor.com/eu/index.php?
option=com_content&view=article&id=34&Itemid=58&lang=es
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