Electrónica de potencia: tipos de inversores
Un inversor se refiere a un dispositivo electrónico de potencia que convierte la energía en forma de CC en forma de CA a la frecuencia y salida de voltaje requeridas.
Los inversores se clasifican en dos categorías principales:
Voltage Source Inverter (VSI) - El inversor de la fuente de voltaje tiene un voltaje de fuente de CC rígido que es el voltaje de CC que tiene una impedancia limitada o nula en los terminales de entrada del inversor.
Current Source Inverter (CSI)- Un inversor de fuente de corriente recibe una corriente variable de una fuente de CC que tiene alta impedancia. Las ondas de corriente resultantes no están influenciadas por la carga.
Inversor monofásico
Hay dos tipos de inversores monofásicos: inversor de puente completo y inversor de medio puente.
Inversor de medio puente
Este tipo de inversor es el componente básico de un inversor de puente completo. Contiene dos interruptores y cada uno de sus capacitores tiene una salida de voltaje igual a $ \ frac {V_ {dc}} {2} $. Además, los interruptores se complementan entre sí, es decir, si uno se enciende el otro se apaga.
Inversor de puente completo
Este circuito inversor convierte CC en CA. Para ello, cierra y abre los interruptores en la secuencia correcta. Tiene cuatro estados operativos diferentes que se basan en qué interruptores están cerrados.
Inversor trifásico
Un inversor trifásico convierte una entrada de CC en una salida de CA trifásica. Normalmente, sus tres brazos se retrasan en un ángulo de 120 ° para generar una alimentación de CA trifásica. Cada uno de los interruptores del inversor tiene una relación del 50% y el cambio se produce después de cada T / 6 del tiempo T (intervalo de ángulo de 60 °). Los interruptores S1 y S4, los interruptores S2 y S5 y los interruptores S3 y S6 se complementan entre sí.
La siguiente figura muestra un circuito para un inversor trifásico. No son más que tres inversores monofásicos conectados a la misma fuente de CC. Los voltajes de polo en un inversor trifásico son iguales a los voltajes de polo en un inversor de medio puente monofásico.
Los dos tipos de inversores anteriores tienen dos modos de conducción: 180° mode of conduction y 120° mode of conduction.
Modo de conducción 180 °
En este modo de conducción, todos los dispositivos están en estado de conducción durante 180 ° donde se encienden a intervalos de 60 °. Los terminales A, B y C son los terminales de salida del puente que se conectan a la conexión trifásica delta o estrella de la carga.
El funcionamiento de una carga conectada en estrella equilibrada se explica en el siguiente diagrama. Para el período 0 ° - 60 ° los puntos S1, S5 y S6 están en modo de conducción. Los terminales A y C de la carga están conectados a la fuente en su punto positivo. El terminal B está conectado a la fuente en su punto negativo. Además, las resistencias R / 2 se encuentran entre el extremo neutro y el positivo mientras que la resistencia R está entre el terminal neutro y negativo.
Los voltajes de carga se dan como sigue; V AN = V / 3, V BN = −2V / 3, V CN = V / 3 |
Los voltajes de línea se dan como sigue; V AB = V AN - V BN = V, V BC = V BN - V CN = −V, V CA = V CN - V AN = 0 |
Formas de onda para modo de conducción de 180 °
Modo de conducción de 120 °
En este modo de conducción, cada dispositivo electrónico está en un estado de conducción de 120 °. Es más adecuado para una conexión delta en una carga porque da como resultado un tipo de forma de onda de seis pasos en cualquiera de sus fases. Por lo tanto, en cualquier instante solo dos dispositivos están conduciendo porque cada dispositivo conduce a solo 120 °.
El terminal A de la carga está conectado al extremo positivo mientras que el terminal B está conectado al extremo negativo de la fuente. El terminal C de la carga está en una condición llamada estado flotante. Además, los voltajes de fase son iguales a los voltajes de carga como se muestra a continuación.
Voltajes de fase = voltajes de línea
V AB = V
V BC = −V / 2
V CA = −V / 2