ELECTRONICA DE POTENCIA FASE 1 – INICIAR LA ETAPA DE PLANEACIÓN
WILFREDO VARGAS CELY COD. 1057599489 GRUPO: 203039_23
TUTOR ING. MARIO RICARDO ARBULU
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD INGENIERIA ELECTRÓNICA SOGAMOSO - BOYACÁ SEPTIEMBRE 2017
INTRODUCCIÓN El curso electrónico de potencia contribuye a desarrollar habilidades y destrezas para modelar, analizar, diseñar, simular y construir sistemas electrónicos para el control y la conversión de la energía eléctrica utilizando dispositivos semiconductores de conmutación. Se busca el reconocimiento de los principios de funcionamiento y aplicación de los dispositivos semiconductores de potencia, mediante la simulación de circuitos y la formulación de conclusiones de los resultados obtenidos, comprendiendo el funcionamiento de los circuitos convertidores de energía a través del estudio de las técnicas de transformación y control de potencia de señales eléctricas con altos niveles de rendimiento. El trabajo de Electrónica de Potencia consta de tres fases, la primera será la complementación de una tabla con términos importantes para el desarrollo del curso, la segunda será la parte práctica y la tercera la sustentación y conclusión del trabajo practico. Como estudiante de la UNAD estoy en la capacidad de resolver este tipo de investigación que me encaminaran en mi formación como ingeniero electrónico.
ETAPA DE PLANEACIÓN
1.1 Realizar un resumen en máximo 1 página en el que defina que es un convertidor de DCAC integrando las siguientes temáticas: Un inversor es un dispositivo eléctrico que convierte la corriente directa (DC) a corriente alterna (AC), la AC puede ser convertida en cualquier voltaje y frecuencia con el uso de transformadores adecuados, conmutación y control de circuitos. El inversor realiza la función opuesta de un rectificador. Tipos De onda sinusoidal modificada: La salida de un inversor de onda sinusoidal modificada es similar a una salida de onda cuadrada, excepto que la salida pasa a cero voltios durante un tiempo antes de cambiar de positivo o negativo. Onda senoidal Pura: Un inversor de onda sinusoidal pura genera una salida de onda sinusoidal casi perfecta (<3% de distorsión armónica total) que es esencialmente la misma que la utilidad proporcionada por la red eléctrica. Inversor de empate: Un inversor de empate (GTI: grid-tie inverter) es un tipo especial de inversor que convierte la corriente directa (DC) de electricidad en corriente alterna (AC) de electricidad y lo introduce en una red eléctrica existente. Se pueden clasificar en general de dos tipos: 1) inversores monofásicos y 2) inversores trifásicos.
Aplicaciones: Dispositivos de consumo portátiles que permiten al usuario conectar una batería o conjunto de baterías al dispositivo para producir corriente alterna para ejecutar varios elementos eléctricos tales como luces, televisores, electrodomésticos de cocina y herramientas eléctricas,
uso en sistemas de generación de energía tales como empresas de servicios públicos o sistemas de generación de energía solar para convertir energía de CC a energía de CA, Fuentes de alimentación interrumpibles, Control de velocidad del motor eléctrico, en los compresores de refrigeración, red eléctrica, Solar, Calefacción por inducción, Transmisión de potencia HVDC, Electroshock armas
1.2 Participar en el foro de la fase 1 opinando sobre cuál es el tipo de Inversor que sugiere se diseñe justificando su propuesta.
En la parte de electrónica se utilizan circuitos integrados que manejan corriente alterna y corriente directa que con una serie de leyes y conceptos pueden hacer que estás corrientes trabajen de una manera correcta realizando conversiones tanto de entrada y salida como es el caso de las fuentes, en esta fase inicial tenemos como objeto enfatizar los diferentes conceptos que se manejan con respecto a los circuitos que se implementarán dentro de este proyecto la cual mediante fases se llegara a un trabajo final exitoso. en este caso mostraré mi diseño en este diagrama de bloques del inversor de 12 voltios de entrada AC a 120 voltios de salida a DC. DIAGRAMA DE BLOQUES la siguiente imagen muestra los bloques que conforman el circuito electrónico de un Convertidor de 12VDC a 120VAC automático (UPS) con los planos electrónicos y explicación entender su principio de funcionamiento y ensamble correspondiente. Por supuesto, conociendo esta información también podremos repararlos o modificarlos. Empecemos por el diagrama de bloques:
Por ello veamos más de cerca cada bloque y por conveniencia en la explicación iniciamos con el bloque número 5. Conmutador (Relé) y transformador elevador BLOQUE 5
Como se puede observar, este bloque está cumpliendo la función de un conmutador automático, que utiliza un relé de 110 VAC con doble circuito o Switch ON-OFF. Un circuito (realzado con amarillo en la figura) recibe los 110 VAC de la red y el otro los 110 VAC del elevador. Cuando hay energía de la red, la salida muestra el voltaje de entrada. Cuando no hay, la salida muestra el voltaje del elevador. En otras palabras, siempre habrá un voltaje en la salida. La misma está mostrada con color rojo en la figura.
BLOQUE 4.
Es el bloque más sencillo, ya que está conformado por un elemento único: Un transformador de 10 – 0 -10 voltios en el primario y 110 ó 120 V en el secundario. La potencia será de acuerdo a la necesidad planteada y en nuestro caso asignaremos una potencia de 500W. Este tipo de transformador no es muy comercial, pero como último recurso se puede utilizar uno de 12 – 0 – 12 V en el primario y 120 V en el secundario. Lo ideal es hacer el que está en la figura.
Amplificador señal osciladora – Convertidor de 12VDC-120VAC Oscilador de 60 Hz BLOQUE 3
Es un bloque relativamente fácil y está conformado por los transistores de potencia que amplifican la señal de la tarjeta osciladora (Bloque 2) y aplican su salida al transformador elevador (Bloque 4). Los transistores pueden ser 2N3055 con su respectivo disipador de calor. Los diodos son 1N4004. Son necesarios en vista de que los transistores van a manejar una carga inductiva (el transformador).
BLOQUE 2
El bloque 2 es el más complicado de todos por que intervienen varios componentes, sin embargo en esencia es sencillo ya que se trata de construir un oscilador de 60 Hz. Por ser este bloque el más crítico, mostramos como va interconectado con los bloques 3 y 4. La zona en marco verde es del bloque 4 y la del marco es del bloque 3. Unidos todos hacen el circuito completo, solo faltaría el cableado del Bloque 5 y el Bloque 1. Solo precisa un ajuste: el del control de 100 K del LM555, el cual fija la frecuencia. En posición central genera unos 50 Hz; un poco a la izquierda da 60 Hz. Si utilizamos un frecuencímetro puede dar un ajuste preciso.
Interconexión de las partes del circuito BLOQUE 1
Como pueden observar es la batería de 12 VDC y la línea de alimentación de 120 VAC. Ambas son las entradas de energía del circuito. Si falla una entra la otra y viceversa. Solo falta probar nuestro Convertidor. Para ello tomamos una carga de máximo 50 W a 110 VAC. Esta puede ser nuestro cautín de 25 – 30 W ó un bombillo de 110 V a .
CONCLUSIONES
El reconocer las herramientas del curso y los compromisos adquiridos en este curso, me permite ser parte activa del mismo, siempre con disposición y amor por el aprendizaje.
El uso de un conversor DC–AC es cada día más utilizado en los sistemas de Potencia, donde el manejo de grandes cantidades de energía requiere este tipo de conversores.
Se estudia y diseña circuitos con dispositivos semiconductores de conmutación para el control y transformación de la energía eléctrica identificando características de fabricación, simbología y medidas.
BIBLIOGRAFIA
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(2009, 05). Electrónica de potencia. Qué es un convertidor DC-AC. Obtenido 09, 2016, de https://www.academia.edu/6097805/Qu%C3%A9_es_un_convertidor_DC-AC
