arkaiko dijo:
De echo si te dieras explicacion clara de los inversores, creo que serian varios los agradecidos, incluido yo XD
Con gusto. Eso sí, me disculpan si hago este post muy técnico... Cualquier duda, intentaré contestarla de la manera más entendible posible.
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Se le denomina
Inversor al convertidor electrónico de potencia que transforma tensión contínua (DC) en tensión alterna (AC) de amplitud y frecuencia arbitrarias.
Actualmente, estos convertidores son del tipo conmutado, es decir, generan potencia CA a partir de "interruptores", que en verdad son semiconductores que permiten o no el paso de corriente en determinada dirección a través de una señal binaria (ON-OFF)
Generalmente existen inversores para salidas monofásicas o trifásicas (los conocidos "variadores de frecuencia").
Inversores monofásicos.
Estos inversores transforman la potencia DC en potencia AC con solo una fase (y el neutro, claro). Las topologías más conunes de inversores que existen son:
- Puente simple:
Consiste en dos "interruptores" conectados en serie a un enlace de DC. Entre medio de esos interruptores, se conecta la carga a alimentar. El neutro sale de la mitad del enlace DC, lo que significa que se debiese tener dos fuentes de DC en serie en este caso.
Las señales de control para los interruptores se generan de tal manera que permita generar una señal alterna en promedio, conmutando a alta frecuencia.
La señal de control "switch" se bifurca, por lo que la señal que llega finalmente a SS2 es inversa a la que llega a SS1 (o sea, si a SS1 llega ON, a SS2 llega OFF y viceversa), simbolizando esto con ese triángulo-con-círculo-en-la-punta de la figura que se le llama "negador". La razón de esto es porque:
- si SS1 y SS2 están en ON, se genera un cortocircuito...
- mientras que si SS1 y SS2 están en OFF, se genera una interrupción abrupta del flujo de corriente (ya no tiene a donde circular), lo que puede provocar (para cargas inductivas, es decir, bobinas, transformadores, motores, etc) un arco de alto voltaje que puede comprometer a todo el sistema.
Entonces, activando SS1 y desactivando SS2 la carga tendrá 100[VDC] desde el enlace DC superior , mientras que si ocurre lo contrario, la carga tendrá -100[VDC] (es decir, será como si estuviese conectada al revés respecto del enlace DC inferior).
En la figura superior del gráfico, está el voltaje de la carga... Parece cualquier cosa menos un voltaje AC, porque lo que realmente vemos es una señal que conmuta entre -100 y 100 [VDC], gracias a que los dos enlaces DC son de 100[VDC] c/u.
Pero en el gráfico inferior se ve la corriente por la carga, la que sí parece claramente una linda sinusoide. Esto es así porque la carga que coloqué (R=5[Ohm], L=10[mH]) es una carga altamente inductiva, la cual filtra las altas frecuencias de conmutación que le llegan como voltaje AC. De hecho, la frecuencia a la que conmutan los interruptores para generar la corriente alterna es de 2[kHz].
- Doble Puente o Puente-H:
Esta topología consiste de 4 interruptores colocados de la manera en la que se ve en la imagen. Esta vez no se necesitan dos enlaces DC en serie, puesto que el neutro de la carga se conecta entre SS3 y SS4, mientras que la fase se conecta a SS1 y SS2.
En este caso, tenemos dos señales de control, "switch" y "switch2". En este caso hay dos opciones de control.
1- "switch" es la negacion de "switch2", lo que generaría una señal de voltaje y corriente similar al caso anterior, o sea, solo están disponibles para la carga las señales de voltaje de -100 y 100[VDC]
2.- "switch" y "switch2" se controlan independientemente. En este caso, es posible generar también en la carga un voltaje de 0[V], colocando en 1 ó 0 la señal "switch" y "switch2". La gracia es que de esta manera se puede generar tanto el gráfico de arriba como este otro.
¿Ahora el voltaje parece más sinusoidal? Pues sí, ahora la señal de voltaje oscila entre -100, 0 y 100 [VDC], es decir, tiene 3 niveles de voltaje, uno más que la topología anterior. Además, la frecuencia de conmutación en este caso es el doble que en el gráfico anterior. La mejora también se nota en la corriente, como pueden ver.
¿Cómo genero las señales de conmutación para controlar estos inversores?
Control de inversores monofásicos
Para estos circuitos, lo que se necesita es una manera de generar las señales de conmutación de los interruptores para generar una forma de onda simusoidal. ¿Cuántas maneras hay de hacerlo?... La verdad, hay muchas, pero mencionaré las más importantes.
- Modulación por ancho de pulsos (PWM)
La modulación por ancho de pulsos (Pulse Width Modulation) consiste en generar una señal de amplitud variable a partir de conmutaciones, pero con un ancho variable en el pulso, de manera que, en promedio, obtengamos una señal con la amplitud deseada a través de una señal que conmuta a alta frecuencia.
-- Modulación bipolar
En el gráfico superior de la figura, vemos una señal azul que la llamamos "referencia" y una señal roja triangular que la llamamos "portadora" Cuando la portadora es mayor que la referencia, la señal de salida (gráfico inferior de la figura) es 0 (OFF) mientras que si la referencia es mayor a la portadora, la salida es 1 (ON). Con esto generamos una señal conmutada, con la misma frecuencia de la portadora y con un ancho de pulso dependiente de la referencia... Esto se hace simplemente con un comparador entre la portadora y la referencia, tal como se simboliza en la siguiente figura.
Para usar la imaginación... Si la referencia está en cero, por ejemplo, se tiene que en un ciclo de frecuencia, la señal conmutada pasará el mismo tiempo en 0 que en 1, por lo que en promedio, tendremos una señal del 50% de ciclo de trabajo, y tenemos que esta señal en una carga oscila entre, por ejemplo, -100 y 100[VDC], se tiene que, en promedio, a la carga le llegan 0[V].
¿Cómo generamos una señal alterna (sinusoidal) así?. Simple, a la referencia le damos una sinusoide... De una frecuecia considerablemente menor a la frecuencia de la portadora, claro.
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Si hay quorum, sigo con más de control de inversores e inversores trifásicos.
a llevar una señal DC a una AC, pero es algo muy poco practico (y muy inefienciente seguramente) y nunca lo he echo como para confirmarte su funcionamiento, suerte con eso
)
