INVERSORES TRIFÁSICOS

Fuentes que no son interrumpidas de tensión alterna trifásica

Accionamientos de motores de corriente alterna

Conexión de fuentes que producen energía en continua con las cargas trifásicas

Tres inversores monofásicos

Inversor trifásico

Control PWM

Formas de onda

Regiones de Operación

Inversor trifásico de onda cuadrada

Cuando la modulación de la amplitud adquiere valores elevados.

Cada interruptor se encuentra activado durante 180º de la frecuencia fundamental y nunca estarán cerrados ni abiertos simultáneamente los dos interruptores de una misma terminal.

Existe un desfase de 120º entre la activación de un interruptor y el del mismo nivel de la terminal consecutiva.

Voltaje de línea Voltaje eficaz

La tensión de salida no depende de la intensidad de salida, es decir, resulta independiente de la carga al considerar que nunca dos interruptores de una misma terminal estarán desactivados a la vez.

La tensión de salida en un inversor trifásico de onda cuadrada contiene armónicos cuya magnitud disminuye al aumentar el orden del armónico, esto es, al aumentar la frecuencia.

Es imposible regular en un inversor trifásico de onda cuadrada la magnitud de la tensión de salida, luego se requiere que la tensión de entrada VD sea variable.

Factor de utilización de interruptores en inversores trifásicos

Es el cociente entre la demanda máxima y la capacidad nominal del sistema.

VLL1(valor eficaz de la componente de frecuencia fundamental de la tensión de línea)

Potencia aparente

Factor de utilización

Establece qué porcentaje de la capacidad del sistema de distribución esta siendo utilizando durante el pico de carga.

Rizado a la salida de un inversor trifásico

Rizado a la salida de un inversor trifásico

Parámetros de eficiencia

331 s

cnanVRivv

32

1s

bnV

Riv

Análisis de Fourier existe un desplazamiento de pi/6, -

pi/2 y –7pi/6 se tiene que:

634

...5,3,1

wtnsennsennV

Vn

sab

234

...5,3,1

wtnsennsennV

Vn

sbc

67

34

...5,3,1

wtnsennsennV

Vn

sca

Parámetros de eficiencia

PentrPsal

Eficiencias

)1cos(675240.0

)1cos(233*7797.0

entoncesV

Vo s ,3

1entoncesVVo s ,321

)1cos(33762.0

)1cos(137797.0

)1cos(13

7797.0

Vo

V

IVVoV

IVIVIV S

Ls

s

LS

ss

LL

Aplicaciones de los inversores trifásicos

Accionamiento de motores de alterna Esta es una de las aplicaciones más comunes donde normalmente se utiliza la topología de Fijación por Diodos con transistores IGBT.

Compensación de armónicos y energía reactiva sistema de transmisión o distribución sin la necesidad de utilizar un transformador reductor.

Transmisión de energía en CC y sistemas bidireccionales El mismo sistema bidireccional (back – to - back) desfasador o un controlador de flujo de potencia.

Sistemas flexibles de transmisión en alterna (Flexible AC Transmisión Systems -FACTS) El concepto de FACTS se basa en la idea de alimentación distribuida, donde en la red se encuentran conectados una serie de sistemas que almacenan o entregan potencia en función de las necesidades de la red.

Conexión a la red de fuentes de energía renovables paneles solares o generadores eólicos.

Sistemas de almacenamiento de energía en volante de inercia En este tipo de aplicación se almacena energía en un volante de inercia accionado normalmente por motor síncrono, el cual debe ser alimentado por un inversor con capacidad de regeneración.

Los inversores trifásicos se utilizan en aplicaciones de mayor potencia, pudiendo estar formados por tres inversores monofásicos independientes conectados a la misma fuente, desfase de 120º de las señales de disparo de cada inversor con respecto a los demás

Para obtener una alta eficiencia es recomendable usar una impedancia cuyo Angulo oscile entre 50 y 70 grados de desfase.

Para realizar la disminución y eliminación de armónicas, se emplean transformadores que eliminan componentes armónicas a la salida del secundario.

Fabricantes

Rango de tensión de entrada (300-700 Vdc) Rendimiento del 96% Baja distorsión armónica THD < 3% Protección contra: Polarizaciones inversas, cortocircuitos, 

sobretensiones, fallo de aislamiento. Potencias de10,0 y 12,5 kW.

CONCLUSIONES

Para realizar la disminución y eliminación de armónicos, se emplean transformadores que eliminan componentes armónicas a la salida del secundario.

Dependiendo del tipo de carga a manejar, se puede realizar diseño de inversores que complementen corriente y voltaje, para así tener la más alta eficiencia posible a la hora de implementar los dispositivos necesarios.