Qué es un inversor de fuente de alimentación: cómo funciona y sus aplicaciones
Los inversores se utilizan para convertir la energía de corriente continua a corriente alterna. El inversor de fuente de voltaje (VSI) y el inversor de fuente de corriente (CSI) son dos tipos de inversores, la principal diferencia entre el inversor de fuente de voltaje y el inversor de fuente de corriente es que el voltaje de salida es constante en VSI y la corriente de entrada es constante en CSI. CSI es una fuente de corriente constante que proporciona corriente CA a la entrada, y también se denomina convertidor de enlace de CC en el que la corriente de carga es constante. Este artículo trata sobre el inversor de fuente de corriente.
¿Qué es el inversor de fuente de alimentación?
El inversor de fuente de corriente también se conoce como inversor de alimentación de corriente que convierte la entrada de CC en CA y su salida puede ser trifásica o monofásica. Según la definición de fuente de corriente, una fuente de corriente ideal es el tipo de fuente en la que la corriente es constante e independiente del voltaje.
Control de inversor de fuente de alimentación
La fuente de voltaje está conectada en serie con un gran valor de inductancia (LD) y esto nombró al circuito como fuente de corriente. El diagrama de circuito del accionamiento del motor de inducción alimentado por el inversor de fuente de corriente se muestra en la siguiente figura.
El circuito consta de seis diodos (D1D2D3D4D5D6), seis condensadores (C1contra2contra3contra4contra5contra6), seis tiristores (T1T2T3T4T5T6) que se fijan con un cambio de fase de 600. La salida del inversor está conectada al motor de inducción. Para una velocidad dada, el par se controla variando la corriente continua ID y esta corriente se puede variar variando la VD. La conducción de dos interruptores en el mismo retardo no conduce a un aumento repentino de la corriente debido a la presencia de un gran valor de inductancia LD.
Las configuraciones del accionamiento del motor inductor alimentado por el inversor de fuente de corriente en función de la fuente se muestran en la siguiente figura.
Cuando la fuente está disponible como fuente continua, el interruptor se usa para variar la corriente. Cuando la fuente está disponible en CA, se utiliza un rectificador totalmente controlado para variar la corriente de salida.
Entrenamiento CSI de bucle cerrado controlado por deslizamiento con ladridos regenerativos
La velocidad de referencia del error del motor (∆ωmetro) se le da al controlador de velocidad que normalmente es un controlador VI y la salida del controlador VI es la velocidad de deslizamiento que se le da al regulador de deslizamiento que se necesita para regular la velocidad. La velocidad de deslizamiento se le da al control de flujo y su salida es la corriente de referencia ID* eso hay que controlarlo. La velocidad de deslizamiento (ωSra) y la velocidad real (ωmetro) se suman y obtendrán la velocidad sincrónica, a partir de la velocidad sincrónica podemos determinar la frecuencia.
El comando de frecuencia se le da al CSI porque el inversor es bastante capaz de controlar la frecuencia. Podemos controlar la salida de CSI cambiando la corriente de entrada. La corriente de referencia (ID*) y la corriente real ( ID) se suma y obtendrá el error actual (∆ ID). El error de corriente se le da al controlador de corriente que controla la corriente del enlace de CC y, en función de la corriente del enlace de CC, podemos controlar el α, y este α decidirá el voltaje en función del cual puede determinar la cantidad de corriente que cambiará. Esta es la unidad de control de deslizamiento de circuito cerrado de CSI con frenado regenerativo. Esta es la operación de un variador CSI de control de deslizamiento de bucle cerrado con frenado regenerativo y su diagrama de circuito se muestra en la siguiente figura.
La principal ventaja de la unidad alimentada por CSI es que es más confiable que la unidad alimentada por inversor de fuente de voltaje y la desventaja es que tiene un rango de velocidad más bajo, una respuesta dinámica más lenta, la unidad funciona siempre en bucle cerrado y no es adecuado para múltiples -motorización.
Inversor de fuente de corriente con R-Load
El diagrama de circuito del inversor de fuente de corriente con carga R se muestra en la siguiente figura.
El circuito consta de cuatro interruptores de tiristores (T1T2T3T4), YOS es la corriente de la fuente de entrada que es constante, y puede ver que no hay ningún diodo antiparalelo conectado. La corriente constante se obtiene conectando fuentes de voltaje en serie con un inductor grande. Conocemos la propiedad del inductor, que no permitirá el cambio repentino de corriente, por lo que cuando conectamos una fuente de voltaje con un gran inductor, la corriente producida a través de él definitivamente será constante. El factor de disipación fundamental del inversor de fuente de corriente con carga resistiva es uno.
Parámetros del inversor de fuente de corriente con R-Load
Si activamos T1 y T2 de 0 a T/2, entonces la corriente de salida y el voltaje de salida se expresan como
yo0= yoS>0
V0= yo0R
Si activamos T3 y T4 de T/2 a T, entonces la corriente de salida y el voltaje de salida se expresan como
yo0=-yoS>0
V0= yo0R<0
La forma de onda de salida del inversor de fuente de corriente con carga R se muestra en la siguiente figura
En el caso de una carga resistiva, es necesaria una conmutación forzada. De 0 a T/2, T1 y T2 son conductores y de T/2 a T, T3 &T4 Plomo. Así, el ángulo de conducción de cada interruptor será igual a ᴨ y el tiempo de conducción de cada interruptor será igual a T/2.
El voltaje de entrada de la carga resistiva se expresa como
Vdentro=V0 (de 0 a T/2)
Vdentro=-V0 (de T/2 a T)
La corriente de salida RMS y el voltaje de salida RMS de la carga resistiva CSI se expresan como
yo0 (RMS)= yoS
V0 (RMS)= yo0 (RMS)R
La corriente media y efectiva de los tiristores del CSI con carga resistivo es
yoT(promedio)= yoS/2
yoT(RMS)= yoS/√2
La serie de Fourier de corriente de salida y voltaje de salida de CSI con carga resistiva es
El componente fundamental de la corriente de salida RMS es
yo01 (valor eficaz)=2√2/ᴨ * yoS
El factor de distorsión del inversor fuente de corriente con carga R es
g=2√2/ᴨ
La distorsión armónica total se expresa como
THD=48,43%
El componente fundamental de la corriente media y efectiva de los tiristores es
yoT01 (promedio)= yo01 (máximo)/ᴨ
yoT01 (RMS)= yo01 (máximo)/ 2
La potencia fundamental a través de la carga se expresa por
V01 (valor eficaz)*YO01 (valor eficaz)*cosϕ1
La potencia total en los terminales de la carga se expresa en
yo0 (RMS)2 R = G0 (RMS)2/R
Voltaje de entrada Vdentro siempre es positivo porque la potencia siempre se entrega desde la fuente a la carga.
Inversor de fuente de corriente con carga capacitiva o carga C
El diagrama de circuito de la carga capacitiva del inversor de fuente de corriente se muestra en la siguiente figura.
En la forma de onda de o a T/2, T1 y T2 se activan y la corriente de salida es I0= yoS. Análogamente de T/2 a T, j3 y T4 se activan y la corriente de salida es I0=-yoS. Entonces la forma de onda de la corriente de carga no depende de la carga. La forma de onda de salida del inversor CSI con C-Load se muestra en la siguiente figura.
La integración de la forma de onda de la corriente de salida dará el voltaje de salida. Si la corriente de salida es alterna, entonces el voltaje de salida definitivamente es alterno. En el diagrama del circuito, se toma la carga puramente capacitiva, de modo que la corriente se adelanta al voltaje en 900
yo0= yocontra=CDV0/dt
V0
El voltaje de entrada de la carga C es
Vdentro=V0 (de 0 a T/2)
Vdentro=-V0 (de T/2 a T)
El voltaje de salida es positivo cuando j1 y T2 llevar de 0 a π y cuando j3 y T4 pasando de π a 3π/2 entonces por defecto el j1 y T2 cambiar a polarización inversa debido a la carga de voltaje positivo, significa que en este caso es posible la conmutación natural o la conmutación de carga, significa que no necesitamos poner un circuito externo o un circuito de conmutación externo para apagar el tiristor T1 y T2. Necesitamos encontrar el tiempo de apagado del circuito cuando es posible el cambio natural. El tiempo de interrupción del circuito se expresa en
ω0 túcontra=ᴨ/2
túcontra=ᴨ/2ω0
Parámetros del inversor de fuente de corriente con carga C
La corriente media y efectiva de los tiristores se expresa en
yoT(promedio)= yoS/2
yoT(RMS)= yoS/√2
La serie de Fourier de la corriente de salida y el voltaje de salida de la carga capacitiva es
El factor de disipación fundamental de CSI con carga C es cero.
El componente fundamental de la potencia de salida se expresa como
PAGS01=V01 (valor eficaz) yo01 (valor eficaz) cosϕ1=0
El componente fundamental de la corriente media y efectiva de los tiristores es
yoT01 (promedio)= yo01 (máximo)/ᴨ y yoT01 (RMS)= yo01 (máximo)/ 2
El voltaje máximo de salida es
V0 (máximo)= yoST/4C
El valor rms del voltaje de entrada es
Ven (RMS)=Vo (máximo)/ √3
Estos son los parámetros de la fuente de corriente del inversor con la carga capacitiva.
Aplicaciones
Las aplicaciones del inversor de fuente de alimentación son
- UPS
- Generadores de plasma de BT
- Controles de motores de CA
- Dispositivos de conmutación
- Motores de inducción para bombas y ventiladores
Ventajas
Las ventajas del inversor de fuente de corriente son
- No se requiere diodo de retroalimentación
- El cambio es simple
Desventajas
Las desventajas del inversor de fuente de corriente son
- Necesita una etapa convertidora adicional
- Con poca carga, tiene problemas de estabilidad y un rendimiento lento.
Así, se trata de una descripción general del inversor de fuente de alimentación, control de inversor de fuente de corriente, accionamiento CSI controlado por deslizamiento de bucle cerrado con frenado regenerativo, inversor de fuente de corriente con carga R, aplicaciones, ventajas y desventajas. Aquí hay una pregunta para usted: ¿cuál es el principio de funcionamiento del inversor de fuente de corriente?
Si quieres conocer otros artículos parecidos a Qué es un inversor de fuente de alimentación: cómo funciona y sus aplicaciones puedes visitar la categoría Generalidades.
Deja una respuesta
¡Más Contenido!