Convertidores eléctricos , sistemas fotovoltaicos y variadores de frecuencia

Convertidores eléctricos

Los convertidores tienen las características alterar la atención y las características de la corriente eléctrica que recibe transformándola de tal forma que sea apta para el uso a que estés destinada en cada situación esto lo hace a través de diversas combinaciones de transistores e interruptores para procesar las señales de salida.

Aplicaciones

• Radiofrecuencia
• controladores de fase
• baterías
• motores
• rotatorios sinergias entre dispositivos a c y d c
• fuentes de poder
• vehículos eléctricos
• automatización

AC-DC

Dispositivos electrónicos que permiten transformar una onda de corriente o voltaje alterno en una onda de voltaje o corriente directo este proceso es conocido como rectificación porque se “linealiza” la onda sus tipos son:

• monofásicos
• trifásicos

DC-AC

Se conoce como "inversor" la función de este dispositivo es de tomar este voltaje constante y volverlo uno alterno

AC-AC

Convierte de una forma de onda hacia otra forma de onda hace variando el voltaje y la frecuencia. Sus tipos son:

• AC-AC indirecta
• Ciclo convertidores
• Convertidor de matriz híbrida
• Matricial

DC-DC

Convierte de una fuente de corriente continua de un nivel de voltaje a otro. Sus tipos son:

• Lineal
• Conmutación

Sistemas Fotovoltaicos

• ¿Qué es?

Es un conjunto de dispositivos que aprovechan la energía producida por el sol y la convierten en energía eléctrica.

• Factores que influyen en la generación de energía:

• Horas de sol disponible
• Tipo y cantidad de módulos ins-talados
• Orientación
• Inclinación
• Radiación solar
• Calidad de la instalación
• Potencial nominal

• Consideraciones:

• La energía se obtiene en DC, por lo que se requiere un dispositivo capaz de efectuar una conversión DC-AC
• La energía debe aprovecharse en el momento, de lo contrario se requiere el uso de acumuladores de carga.

• Efecto fotovoltaico:

Los fotones impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dando origen a una corriente eléctrica

Inversores

Un inversor fotovoltaico es un convertidor que transforma la corriente continua que recibe de los paneles fotovoltaicos en corriente alterna, para consumo, almacenar en baterías o verter a la red.

Los semiconductores de potencia común-mente utilizados en los inversores foto-voltaicos son: los tiristores (SCR y GTO) y los transistores de potencia (MOSFETs, bipolares e IGBT).

Los inversores empleados en las aplicaciones fotovoltaicas se pueden agrupar o dividir en dos grandes categorías: los autos conmutados y los conmutados por la red.

En cuanto a las configuraciones del sistema los inversores solares para instalaciones aisladas las podemos clasificar en 4 tipos: inversores de onda senoidal pura, inversores de onda modificada, inverso-res híbridos e inversores cargadores.

Reguladores de carga

• Este componente del sistema administra de forma eficiente la energía hacia las baterías prolongando su vida útil protegiendo el sistema de sobrecarga y sobre-descargas. Se sitúa entre los paneles y la batería y es el encargado de controlar la tensión e intensidad con la que se cargan las baterías.
• Regulador de carga PWM: actúa de corte de paso de energía entre los paneles solares y la batería cuando ésta tiene una carga completa.
• Regulador de carga MPPT: son capaces de adaptar el voltaje de salida del panel solar al voltaje de la batería. Tienen tres limitaciones considerables:

• Potencia máxima de campo fotovoltaico.
• Amperios de entrada desde los paneles.
• Voltaje de entrada.

Configuraciones  

1. Sistemas fotovoltaicos conectados a la red: Estos sistemas están compuestos por un generador fotovoltaico que se encuentra conectado a la red eléctrica convencional a través de un inversor, produciéndose un intercambio energético entre ésta y el sistema fotovoltaico, característico de este tipo de instalaciones. Así, el sistema inyecta energía en la red cuando su producción supera al consumo local, y extrae energía de ella en caso contrario.
2. Sistema fotovoltaico aislado: son aquellos que están aislados de la red eléctrica, por el hecho de no estar conectados a la red eléctrica, normal-mente suelen contar con sistemas. Una configuración de este tipo debe estar dimensionada de tal forma que permita, durante las horas de insolación, tanto la alimentación de la carga como la recarga del sistema de acumulación de acumulación de energía.

     Otras configuraciones:

• Con regulador de carga o Acoplamiento CC.
• Con inversor bidireccional o Acoplamiento CA.
• Con inversor híbrido.

Conclusión

• El desarrollo de la electrónica de potencia ha sido parte fundamental en el desarrollo de dispositivos como inversores y reguladores de carga, elevan-do la eficiencia del sistema y ofreciendo un mejor control en los parámetros de conversión y control de la energía.

• Los inversores permiten obtener sistemas que estén inter-conectados con la red eléctrica ya que transforman la energía DC proveniente de los paneles en AC con los mismos pará-metros a la cual se interconecta.

Variadores de Frecuencia

Los Variadores de Frecuencia, sus siglas en inglés: VFD (Variable Frequency Drive) o AFD (Adjustable Frequency Drive); es un sistema para el control de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor. Un variador de frecuencia es un caso especial de un variador de velocidad. Los variadores de frecuencia son también conocidos como drivers de frecuencia ajustable (AFD), drivers de CA o micro drivers.

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