Inversor trifasico basico

INSTITUTO TECNOLOGICO NACIONAL DE MÉXICO, campus TLALPAN

Inversor trifásico básico

Control l

Nombre del profesor: M en C     Alfredo Lezama

Nombre(s) del alumno(s): Gómez Ignacio

Se ha pedido investigar información relacionada con inversores trifásicos básicos tales como:

1. Mencionar cuántos medios puentes contiene
2. como están configurados
3. de donde salen las tres fases
4. mencionar si estás fases se envían en forma de estrella o delta.

Estos cuatro puntos serán desarrollados a continuación, haciendo una breve explicación de cómo se conforma un inversor trifásico.

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 o 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 ´ultimo utilizado solo en aplicaciones con excitadores de motores AC de muy alta potencia o en excitadores de control vectorial.

CONFIGURACIÓN DEL CIRCUITO

La ilustración  1 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, 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.

[pic 3]

Ilustración 1 . Inversor puente trifásico de 3 ramas.

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 60o. Los transistores se numeran según su secuencia de excitación por ejemplo (123, 234, 345, 456, 561, 612). Las señales de excitación mostradas en la ilustración 2 están desplazadas 60o unas de otras, para obtener voltajes trifásicos balanceados.

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