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Inversor trifásico: diseño, simulación y características de salida, Provas de Circuitos Elétricos

Este artículo presenta el diseño y simulación de un inversor trifásico, que controla la velocidad de motores de inducción variando su frecuencia de salida. El documento detalla el circuito básico, el uso de interruptores con un ciclo de trabajo del 50%, y la conmutación cada 60°. Se realiza una simulación con una fuente de voltaje fija de 400v, una frecuencia de 60hz, una resistencia de 5ω y un inductor de 20mh. Se observan las formas de onda de salida y se concluye que las corrientes son similares a una forma sinusoidal, pero se deforman debido a los inductores en la carga. Se confirma que la salida de voltajes línea a línea coincide con las expectativas.

O que você vai aprender

  • ¿Cómo se observa la forma de onda de las salidas del inversor trifásico?
  • ¿Cómo funciona el circuito básico de un inversor trifásico?
  • ¿Cómo se deforma la corriente en el inversor trifásico debido a los inductores en la carga?

Tipologia: Provas

2020

Compartilhado em 10/06/2022

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Resumen- Este artículo presenta el diseño y construcción de un
inversor trifásico, el cual muestra el principio de operación de la
topología de 3 ramas y los resultados del comportamiento
característico de este circuito como los voltajes línea a línea. Como
carga se implementó una configuración RL que fue sometida a un
nivel de voltaje de 400V.
Palabras clave Inversor, trifásico, electrónica de potencia,
transistor, simulación, circuito.
I. INTRODUCCIÓN
La aplicación principal de este circuito es el control de la
velocidad de los motores de inducción, donde se varía la
frecuencia de salida. Los interruptores se abren y se cierran
según el esquema mostrado en la Fig.2.
Fig. 1. Circuito básico inversor trifásico
Fig. 2. Circuito para simulación
Cada interruptor tiene un ciclo de trabajo del 50 % (sin permitir
tiempos muertos) y la conmutación tiene lugar cada intervalo
de tiempo T/6, lo que representa un intervalo angular de 60°.
Observe que los interruptores S1 y S4 se abren y se cierran de
forma complementaria, al igual que los pares (S2, S5) y (S3,
S6) [1].
Fig. 3. Voltajes de salida línea a línea
II. DESARROLLO DEL ARTÍCULO
A. MATERIALES Y EQUIPO
B. ANÁLISIS DE SIMULACIÓN DE CIRCUITO
Fig. 4 Circuito para simulación
Se establece una fuente fija de voltaje CD en 400V, la
frecuencia se establece en 60 Hz. Se configura la carga R en 5Ω
y el inductor en 20mH. Se establece la conmutación en
Electrónica de potencia
Simulación Inversor Trifásico (05 junio 2020)
Jazmín Acerina Castorena H.
Equipo
Descripción
PC (software de simulación de circuitos
electrónicos)
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1 Resumen- Este artículo presenta el diseño y construcción de un inversor trifásico, el cual muestra el principio de operación de la topología de 3 ramas y los resultados del comportamiento característico de este circuito como los voltajes línea a línea. Como carga se implementó una configuración RL que fue sometida a un nivel de voltaje de 400 V. Palabras clave— Inversor, trifásico, electrónica de potencia, transistor, simulación, circuito. I. INTRODUCCIÓN La aplicación principal de este circuito es el control de la velocidad de los motores de inducción, donde se varía la frecuencia de salida. Los interruptores se abren y se cierran según el esquema mostrado en la Fig.2. Fig. 1. Circuito básico inversor trifásico Fig. 2. Circuito para simulación Cada interruptor tiene un ciclo de trabajo del 50 % (sin permitir tiempos muertos) y la conmutación tiene lugar cada intervalo de tiempo T/6, lo que representa un intervalo angular de 60°. Observe que los interruptores S1 y S4 se abren y se cierran de forma complementaria, al igual que los pares (S2, S5) y (S3, S6) [1]. Fig. 3. Voltajes de salida línea a línea II. DESARROLLO DEL ARTÍCULO A. MATERIALES Y EQUIPO B. ANÁLISIS DE SIMULACIÓN DE CIRCUITO Fig. 4 Circuito para simulación Se establece una fuente fija de voltaje CD en 400 V, la frecuencia se establece en 60 Hz. Se configura la carga R en 5Ω y el inductor en 20mH. Se establece la conmutación en

Electrónica de potencia

Simulación Inversor Trifásico (05 junio 2020)

Jazmín Acerina Castorena H.

Equipo Cantidad Descripción 1 PC (software de simulación de circuitos electrónicos)

2 intervalos de tiempo, con lo anterior se obtiene las salidas deseadas. Fig. 5. Forma de onda de los voltajes línea a línea Fig. 6. Salida con todos los voltajes línea a línea Fig. 7. Salida con todos los voltajes línea a línea III. CONCLUSIONES ➢ A partir de las formas de onda de salida del inversor, se puede ver que las trazas de corriente son parecidas a una forma sinusoidal. ➢ Debido a los inductores contenidos en la carga, la corriente tiende a deformarse o tener una forma con curvas suaves. ➢ Se observa que la salida de los voltajes línea a línea de la Fig. 5. concuerda con la Fig. 3. Lo cuál cumple con el propósito planteado en la simulación. ➢ Existe [1]un desfase de 120º entre la activación de un interruptor y el del mismo nivel de la salida consecutiva. Por tanto, siempre habrá tres interruptores activados.

IV. REFERENCIAS

[1] «Inversores Trifásicos,» [En línea]. Available: https://classroom.google.com/u/0/c/NTQ1OTg2NDc5M DRa?hl=es. [Último acceso: 02 Junio 2020].