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Nuestro estilo de vida actual demanda cada vez más un suministro de energía electrica de calidad y disponible incluso en los lugares más remotos. Pero este desarrollo a escala mundial viene frenado por la presente limitación y dependencia geográfica de los recursos energeticos tradicionales. Frente a esta realidad, se están dedicando grandes esfuerzos por parte de diversos sectores en la investigación y desarrollo de sistemas de producción de energía eléctrica, de manera autónoma o distribuida, a partir de energías renovables.
Este libro se centra en el estudio de la máquina de inducción operando como generador autoexcitado. El texto consta de una parte dedicada a la descripción del principio de funcionamiento, características y modelado del generador de inducción de rotor de jaula de ardilla. Posteriormente se detallan las diversas topologías de convertidores y tecnicas de control utilizadas para el sistema de alimentación considerado. El resto de la obra recoge un estudio en el que primeramente se detalla una propuesta de sistema electrónico capaz de regular el generador de inducción autoexcitado y compensar los diversos efectos que puedan producir las cargas eléctricas. En la ultima parte se incluyen una serie de gráficas y comentarios respecto al comportamiento del sistema propuesto, tanto en su respuesta dinámica como en regimen permanente y para varias condiciones de funcionamiento. |
1. EL GENERADOR DE INDUCCIÓN AUTOEXCITADO
1.1 INTRODUCCIÓN
1.2 LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN TRIFÁSICA
1.3 LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN COMO GENERADOR AUTOEXCITADO (SEIG)
1.3.1 Proceso de autoexcitado del generador
1.3.2 Comportamiento en carga
1.4 MODELADO DEL GENERADOR DE INDUCCIÓN AUTOEXCITADO
1.4.1 Modelado de la saturación magnética
1.5 EJEMPLOS DE APLICACIÓN
E1. Capacidad necesaria para la autoexcitación del generador
E2. Ensayo del SEIG con carga trifásica
E3. Equilibrado del SEIG con carga monofásica
E4. Creación de un modelo de generador de inducción
2. ESTRATEGIAS DE CONTROL DEL SEIG
2.1 VARIACIÓN DE LA CAPACIDAD
2.2 ESTABILIZACIÓN DE LA CARGA
2.3 CONVERSIÓN DE ENERGÍA A FRECUENCIA CONSTANTE
2.4 COMPENSACIÓN CON INVERSOR EN PARALELO
3. ESTUDIO DE UN SISTEMA DE ALIMENTACIÓN AUTÓNOMO
3.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA CONSIDERADO
3.2 GENERADOR DE INDUCCIÓN AUTOEXCITADO
3.3 CONVERTIDOR ELECTRÓNICO
3.3.1 Etapa AC-DC
3.3.2 Etapa DC-DC
4. CONTROL DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
4.1 INTRODUCCIÓN
4.2 ESTRATEGIA DE CONTROL
4.2.1 Consideraciones en el diseño del controlador
4.3 ARQUITECTURA DE CONTROL
4.3.1 Etapa AC-DC
4.3.1.1 Determinación de la componente fundamental y secuencia directa
4.3.1.2 Control de la corriente en el lado de alterna del convertidor
4.3.1.3 Control de la tensión en el bus de continua
4.3.1.4 Control de la diferencia de tensión en el bus de continua
4.3.1.5 Control de la tensión alterna del sistema trifásico
4.3.1.6 Control de la frecuencia del sistema trifásico
4.3.2 Etapa DC-DC
4.3.2.1 Determinación y reparto de la corriente
4.3.2.2 Control de la corriente en el sistema de almacenamiento de energía
4.3.2.3 Control de la corriente en el sistema de energía excedente
5. COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
5.1 INTRODUCCIÓN
5.2 SEIG SIN CONVERTIDOR
5.2.1 Inicio del proceso de autoexcitación
5.2.2 Carga trifásica equilibrada, lineal y constante
5.3 SEIG CON CONVERTIDOR
5.3.1 Carga trifásica equilibrada, lineal y constante
5.3.2 Carga III+N, desequilibrada, lineal y constante
5.3.3 Carga trifásica equilibrada, lineal y variable
5.3.4 Carga trifásica equilibrada, no lineal y constante
5.3.5 Carga III+N, desequilibrada, no lineal y constante
5.3.6 Carga constante y variación de velocidad de giro
5.4 CONCLUSIONES
APÉNDICE 1. PARÁMETROS DEL SISTEMA
APÉNDICE 2. ALTERNATIVAS EN LA CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ESTUDIADO |
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Jose Antonio Barrado Rodrigo |
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