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‣ Implementação de um filtro activo de potência para optimização da interface entre a rede e outros sistemas eléctricos : estudo e desenvolvimento de filtros activos de potência do tipo série com sistema de controlo implementado em computador pessoal

Sepúlveda, João
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //2004 Português
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131.51848%
O uso intensivo de conversores electrónicos de potência e de outras cargas não lineares, tais como equipamentos electrónicos e iluminação com lâmpadas de descarga em meio gasoso, tanto na indústria como nos outros consumidores em geral, é responsável por um aumento na deterioração das formas de onda de corrente e tensão nos sistemas eléctricos. A presença de harmónicos nas linhas eléctricas causa não só maiores perdas no sistema de distribuição de energia, como também problemas de interferências nos sistemas de comunicações, operação indevida de sistemas de protecção, e por vezes, deficiências no funcionamento de equipamentos electrónicos, que são cada vez mais sensíveis, pois incluem sistemas de controlo baseados em microelectrónica, que operam com níveis de energia muito baixos. Os efeitos a longo prazo são basicamente, sobreaquecimento e envelhecimento prematuro dos dispositivos eléctricos e a fadiga mecânica das máquinas eléctricas. Os filtros passivos podem ser utilizados para compensar diversos problemas de qualidade de energia, mas apenas resolvem os problemas para as frequências que são sintonizados. Além disso, a sua operação não pode ser limitada a uma determinada zona da rede eléctrica e os fenómenos de ressonância não podem ser totalmente prevenidos. Os filtros activos são dispositivos electrónicos de potência que não apresentam as desvantagens dos filtros passivos...

‣ Avaliação de diferentes técnicas de análise de sistemas eléctricos com formas de onda não-sinusoidais

Silva, Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da; Afonso, João L.; Martins, Júlio S.
Fonte: EDIPUCRS Publicador: EDIPUCRS
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /08/2001 Português
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69.639756%
Uma das áreas de grande prioridade no âmbito das redes eléctricas tem sido a da filtragem ou compensação de harmónicos. Para além das técnicas clássicas de compensação usando filtros passivos, o avanço dos dispositivos de estado sólido tem vindo a afirmar a utilização de filtros activos, série e paralelos. Este trabalho faz a análise e avaliação de alguns dos principais algoritmos – teoria p-q de Akagi, método FBD de Depenbrock, método do referencial síncrono ou da transformação de Park, método da tensão instantânea de Staudt, e método de decomposição de correntes de Czarnecki –, para análise de sistemas eléctricos com formas de onda não-sinusoidiais. Foram utilizados o Matlab/Simulink e Power System Blockset como ferramentas de simulação de sistemas eléctricos com um filtro activo controlado por esses métodos, fazendo-se a análise e comparação dos resultados obtidos.

‣ Estudo e desenvolvimento de filtros activos de potência do tipo série com sistema de controlo implementado em computador pessoal

Sepúlveda, João; Afonso, João L.; Martins, Júlio S.
Fonte: Universidade do Minho - Departamento de Electrónica Industrial Publicador: Universidade do Minho - Departamento de Electrónica Industrial
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2005 Português
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120.64858%
A presença de harmónicos nas linhas eléctricas causa não só maiores perdas no sistema de distribuição de energia, como também problemas de interferências nos sistemas de comunicações, operação indevida de sistemas de protecção, e por vezes, deficiências no funcionamento de equipamentos electrónicos. Os efeitos a longo prazo são basicamente, sobreaquecimento e envelhecimento prematuro dos dispositivos eléctricos e a fadiga mecânica das máquinas eléctricas. Os filtros activos são dispositivos electrónicos de potência que não apresentam as desvantagens dos filtros passivos, podendo compensar alguns problemas relacionados com a tensão e a corrente, nomeadamente: falhas de curta duração, distorção da corrente ou tensão causada por harmónicos, desequilíbrio de correntes ou tensões em sistemas trifásicos, flutuação (subharmónicos), sobretensões e subtensões momentâneas e correcção do factor de potência. O objectivo principal deste trabalho de doutoramento consistiu no estudo, simulação, desenvolvimento, e teste de um filtro activo série com sistema de controlo implementado num computador pessoal (PC) munido de uma placa de aquisição de dados genérica para o barramento PCI. Esta opção justifica se devido ao baixo custo...

‣ Qualidade da energia eléctrica

Afonso, João L.; Martins, Júlio S.
Fonte: Publindústria Publicador: Publindústria
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2005 Português
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69.090093%
O número de conversores electrónicos de potência utilizados, sobretudo na indústria, mas também pelos consumidores em geral, não pára de aumentar. Em resultado disso é possível observar uma crescente deterioração das formas de onda de corrente e tensão nos sistemas de potência. Os prejuízos económicos resultantes deste e de outros problemas associados aos sistemas eléctricos são muito elevados, e por isso a questão da qualidade da energia eléctrica entregue aos consumidores finais é hoje, mais do que nunca, objecto de grande preocupação. Este artigo aborda o tema da análise e solução dos problemas relacionados com a qualidade da energia eléctrica, na sua vertente mais clássica – perturbações causadas por sobretensões e subtensões, interrupções de serviço, etc. – e, principalmente, no que diz respeito aos problemas causados pelos harmónicos, decorrentes da utilização de cargas não lineares.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) financiadora do Projecto POCTI/ESE/41170/2001.

‣ Filtros activos de potência para melhoria da qualidade de energia eléctrica

Afonso, João L.; Sepúlveda, João; Martins, Júlio S.
Fonte: Universidade do Minho. Núcleo Estudantil do IEEE Publicador: Universidade do Minho. Núcleo Estudantil do IEEE
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2000 Português
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100.04265%
O número de conversores electrónicos de potência utilizados, sobretudo na indústria, mas também pelos utilizadores em geral, não pára de aumentar. Em resultado disso é possível observar uma crescente deterioração das formas de onda da tensão e da corrente dos sistemas de potência. Para ultrapassar estes problemas, têm sido feitos recentemente esforços no sentido de desenvolver filtros activos de potência.

‣ Simulações computacionais de filtros activos de potência em condições reais de operação

Pregitzer, Ricardo G.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em 20/09/2006 Português
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131.07869%
Dissertação mestrado, Mestre em Electrónica Industrial; O uso intensivo de cargas não lineares, tais como variadores de velocidade para motores. PCs, UPSs, entre outras, tem contribuído para uma menor qualidade da energia eléctrica, trazendo como consequências o aumento das perdas, e em certos casos resulta num decréscimo da produtividade, ou mesmo em perdas económicas graves. Com o intuito de mitigar os problemas relacionados com a qualidade da energia eléctrica, iniciou-se nos anos 70 a investigação nos filtros activo de potência. estes equipamentos, que utilizam um inversor de electrónica de potência, são capazes de compensar problemas relacionados com a forma de onda da tensão e/ou da corrente, consoante o tipo específico de filtro activo. Este trabalho descreve três tipos de filtros activos de potência. o Filtro Activo Paralelo, o Filtro Activo Série e o Filtro Activo Série-Paralelo. São introduzidas teorias de controlo e topologias de hardware para cada um dos filtros activos, e foram desenvolvidos modelos de simulação e realizadas simulações computacionais que visam mostrar o comportamento destes equipamentos. O Filtro Activo Paralelo é utilizado para compensar harmónicos e desequilíbrios de corrente...

‣ Filtros activos paralelos para compensação dinâmica de problemas de corrente em sistemas monofásicos e trifásicos

Pregitzer, Ricardo G.; Pinto, J. G.; Neves, Pedro; Monteiro, Luís F. C.; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /07/2007 Português
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90.6393%
Este artigo apresenta resultados experimentais de um Filtro Activo Paralelo Trifásico a 4 fios e de um Filtro Activo Paralelo Monofásico. O filtro activo trifásico tem a capacidade de compensar harmónicos de corrente, factor de potência e desequilíbrios de corrente. Já o filtro activo monofásico compensa harmónicos de corrente e factor de potência. Ambos os filtros têm o sistema de controlo baseado na teoria da potência instantânea (Teoria p-q), que foi implementado num DSP, e utilizam inversores a dois níveis do tipo fonte de tensão com controlo de corrente. Resultados experimentais dos filtros activos mencionados são apresentados.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESE/48242/2002.; Program de Incentivos de Modernização da Economia (PRIME) - Projecto SINUS.; Programa Alban - Bolsa n.º E06D103177BR.

‣ Estructuras filtrantes paso-banda de microondas compactas, multi-banda y sintonizables

Sánchez Renedo, Manuel
Fonte: Universidade de Alcalá Publicador: Universidade de Alcalá
Tipo: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; info:eu-repo/semantics/acceptedVersion Formato: application/pdf
Português
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69.66589%
Los filtros paso-banda de microondas son componentes esenciales en los cabezales de radio-frecuencia de cualquier sistema de telecomunicaciones y radar. Entre las prestaciones normalmente requeridas para tales dispositivos, debe destacarse la obtención de acciones de filtrado altamente eficientes en circuitos de tamaño reducido. Aspectos tales como comportamiento de no linealidad y ruido son también críticos en la realización de filtros activos. Las últimas tendencias hacia el desarrollo de transceptores multi-modo flexibles para tecnologías inalámbricas emergentes, como la radio definidas por software, ha relanzado la necesidad de filtros de microondas de características más sofisticadas. Por ejemplo, unidades filtrantes de respuesta paso-banda multi-banda son muy demandadas en receptores de dominio mixto y muestreo directo para la adquisición simultánea de múltiples señales. También se ha detectado un creciente interés en la investigación sobre electrónica reconfigurable de alta frecuencia para equipos multiservicio, de cara a la concepción de circuitos espectralmente ágiles capaces de adaptar su funcionamiento a la banda de señal sintonizada en cada momento. El propósito de esta Tesis Doctoral es el análisis...

‣ Método de control de filtros activos de potencia paralelo tolerante a perturbaciones de la tensión de red

Pigazo López, Alberto
Fonte: Universidad de Cantabria Publicador: Universidad de Cantabria
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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150.784375%
RESUMEN:La utilización de filtros activos paralelo mejora la eficiencia del suministro eléctrico mediante la modificación de las características de la forma de onda de las corrientes de línea. Trabajos de investigación anteriores destacan la complicada estructura de los controladores empleados en este tipo de soluciones y su sensibilidad a la distorsión de la onda de tensión en el punto donde se realiza su conexión. El objetivo fundamental de esta tesis es el desarrollo de un controlador para filtros activos de potencia tolerante a desequilibrios de tensión, huecos de tensión y armónicos de tensión. Objetivo secundario de este trabajo es el diseño de los algoritmos necesarios para el control de un filtro activo de potencia paralelo polifásico mediante una tarjeta basada en un procesador digital de señal.; ABSTRACT: Shunt active power filters (APF) modify the phase current waveform characteristics, which allow to increase the efficiency of electrical power grids. Previous research works establish the complex structure of controllers applied to APFs and their sensibility to voltage waveform disturbances. The aim of this thesis is the developing of a controller for shunt active power filters with tolerance to voltage unbalances...

‣ Filtro activo para la mejora de la eficiencia energética en instalaciones eléctricas

Amarís Duarte, Hortensia; Robles Muñoz, Guillermo
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: Relatório Formato: application/pdf
Publicado em /05/2009 Português
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78.91409%
El Dpto. de Energía Eléctrica de la Universidad Carlos III de Madrid ha diseñado un prototipo de filtro activo para compensar las perturbaciones que produce en la señal una carga no lineal. Los filtros activos se presentan como la solución dinámica que más se ajusta a las necesidades de compensación de perturbaciones eléctricas en instalaciones industriales. Este filtro activo permite corregir el factor de potencia de la instalación, al estar la señal de tensión y de corriente en fase. Con esta mejora, la facturación eléctrica se reduce, consiguiéndose un significativo ahorro económico.

‣ Control de filtros activos de potencia para la mitigación de armónicos y mejora del factor de potencia en sistemas desequilibrados

Petit Suárez, Johann Farith
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Português
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130.37426%
La utilización, cada día mayor, de dispositivos electrónicos en sectores residenciales, comerciales e industriales ha traído consigo un aumento significativo de las perturbaciones que afectan la calidad de la forma onda (distorsión armónica) y por ende a la degradación de ésta. El origen del problema en este caso está en la demanda de corrientes altamente distorsionadas que al propagarse por la red provocan caídas de tensión con un alto grado de distorsión armónica, aumento de pérdidas en las líneas eléctricas, malfuncionamiento de equipos, etc. Las soluciones existentes tratan de evitar que estas corrientes se propaguen por la red o en su defecto limitar la emisión de perturba¬ciones de forma que no afecte a la inmunidad electromagnética de los equipos o instalaciones conectadas a la red eléctrica. En esta tesis doctoral se presentan las bases conceptuales para implementar un filtro activo de potencia de conexión en paralelo (FAPP) para compensar esta perturbación y se propone un nuevo algoritmo para la generación de la corriente de referencia que busca extender el espectro de aplicación de estos filtros bajo tensiones de suministro desequilibradas y/o distorsionadas. Adicionalmente, se ha diseñado y construido un prototipo de FAPP que permite entre otras cosas el poder implementar los distintos algoritmos presentados en la literatura y verificar las capacidades que tiene este dispositivo para compensar perturbaciones de corriente en tiempo real. _________________________________________________; The wide application of the non-linear loads and electronics equipment such as adjustable speed drives...

‣ Banco de pruebas y control para motores de inducción de pequeña potencia

Fonte: Universidad Autónoma de Occidente; Ingeniería Mecatrónica Publicador: Universidad Autónoma de Occidente; Ingeniería Mecatrónica
Tipo: Bachelor Thesis; Trabajo de Grado Formato: PDF
Português
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69.223105%
Los circuitos de doble conversión tienen como objetivo básico obtener una señal sinusoidal con amplitud y frecuencia variable a partir de otra con amplitud y frecuencia constante para servir como drive de sistemas como motores, fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), filtros activos etc. que requieren una señal de entrada con esas características para su funcionamiento y control. En estos sistemas, como su nombre lo indica, existen dos tipos de conversión: la conversión AC/DC y la conversión DC/AC. La conversión AC/DC convierte la tensión alterna de línea, que posee amplitud y frecuencia fija, en una señal de tensión continua. Esto se puede realizar con sistemas rectificadores estáticos o sistemas correctores de factor de potencia (PFC). Los primeros, debido a su no linealidad, devuelven armónicos de corriente a la línea de entrada, conllevando a que la señal de voltaje de línea se distorsione perjudicando así a otros equipos alimentados de la misma red. Esta distorsión se ve reflejada en un índice llamado Factor de Potencia. Con los segundos, se evita ese inconveniente ya que ponen en fase la corriente y el voltaje de línea y se eliminan las distorsiones en dicha corriente convirtiéndola en sinusoidal pura. En la conversión DC/AC...

‣ Reducción de contenido armónico usando un filtro activo de potencia tipo serie

Bernal Piñeros, Miguel Angel; García Ramírez, Sebastian David
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
Português
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69.65608%
Esta tesis se enmarca del estudio de la distorsión y mejora de la perturbación amónica en un sistema eléctrico y concretamente en el diseño y control. De los tres parámetros a definir en el diseño de un filtro activo de potencia tipo serie son: obtención de la señal de referencia del control, el método de control implementado y la etapa de potencia utilizada, esta tesis realiza un estudio completo de ellos así: o Se realiza la revisión bibliográfica como guía de solución usada a la implementación del filtro activo tipo serie y su algoritmo. o Se elabora un estudio de los diferentes tipos de perturbación hacia la compensación armónica para la implementación del filtro activo tipo serie. o Se presenta la formulación teórica p-q desarrollando la estrategia de control correspondiente a la misma según los objetivos de compensación establecidos. o Se centra en las formulaciones basadas en los sistemas rotativos: la transformación de Park o teoría d-q, se ha establecido la estrategia de control derivada de la formulación estudiada. Con esta ayuda se explicara detalladamente la estructura del filtro activo de potencia serie con la ventaja de profundizar un poco más en el diseño y de este modo ser guiado al implementarlo.

‣ Análisis de métodos de compensación de armónicos con filtros activos

Gutiérrez Alvarez, Alexander; Torres Camacho, Lina Maria
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica, Física y Ciencias de la Computación Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica, Física y Ciencias de la Computación
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
Português
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79.77063%
Una de las principales causas por la cual la energía disminuye su calidad es por la presencia de armónicos en los circuitos reales y teniendo en cuenta el impacto de la energía eléctrica en el mundo actual, se debe garantizar un correcto funcionamiento en los diferentes elementos que conforman una red eléctrica como en transformadores, generadores, inductancias, capacitancia ,etc. Los armónicos son generados por equipos que operan bajo la conmutación produciendo saltos en las corrientes, y ya que dentro de la demanda actual se encuentra una variedad de productos electrónicos que generan armónicos, se ha abierto un campo de estudio para crear formas de controlar estos. El estudio de este problema origina soluciones basadas en compensadores que a la vez se apoyan en teorías de compensación de armónicos cuyo objetivo es minimizar las perturbaciones de las redes eléctricas. Ante la variedad de teorías se origina una pregunta: ¿Cuál es la teoría más conveniente para minimizar la presencia de armónicos en los sistemas de potencia?. Existen casos en que una teoría sea más conveniente que otra, pero para dar una respuesta a dicha inquietud se requiere de un estudio detallado de las teorías más importantes y de la comparación entre ellas con resultados obtenidos mediante la simulación para cada uno de los posibles casos en que los armónicos puedan presentarse en un sistema de potencia. Por medio de las diferentes herramientas de simulación que ofrece en medio el que se vive hoy en día...

‣ Compensación de armónicos con un filtro activo de potencia

Murillo Yarce, Duberney
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
Português
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100.18418%
Los armónicos son una consecuencia de la electrónica moderna. Se deben al uso de cargas no lineales que demandan del consumo de energía introduciendo perturbaciones en el sistema eléctrico. Representan una de las causas que afecta la calidad de la energía porque distorsiona la forma de onda sinusoidal de las señales de voltaje y corriente. Además, producen efectos indeseados tanto al sistema como a los usuarios conectados. Los principales efectos en el sistema son: desequilibrios entre las fases y el conductor de neutro, calentamiento en conductores, anomalías en las protecciones, efectos secundarios en transformadores y condensadores. A nivel de usuario, el problema es el mal comportamiento y la disminución de la vida útil de las cargas conectadas. Debido al uso cada vez más frecuente de las cargas no lineales, la presencia de armónicos es un problema que ha tomado gran importancia en nuestro medio. El grupo de Investigación en Electrónica de Potencia de la Universidad Tecnológica de Pereira viene trabajando desde tiempo atrás en el estudio de Los problemas que afectan la calidad de la energía. La presencia de armónicos y sus efectos es el tema de interés planteado en este proyecto de investigación. El objetivo es diseñar y construir un prototipo que mejore lacalidad de la energía en los sistemas eléctricos...

‣ Control por histéresis de la corriente en los filtros activos de potencia

Cadavid Rodríguez, Julián; Marulanda Durango, Jesser James
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
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120.57864%
En los sistemas eléctricos de distribución se presentan diferentes tipos de cargas tales como, cargas no lineales, cargas desbalanceadas o cargas no lineales desbalanceadas, que inyectan gran contenido armónico a la red, perjudicando de esta forma a los elementos que componen el sistema y a otros usuarios conectados a ella. Una de las formas de mejorar esta situación, es el uso de la compensación tradicional con bancos de capacitores y filtros pasivos, sin embargo, esta solución presenta algunas desventajas que lo hacen poco efectivo, ya que tienen un gran tamaño, su compensación es fija y da lugar a posibles resonancias con la red. Debido a ello, alternativas de solución considerando otras técnicas de compensación como los Filtros Activos de Potencia (APF) han sido analizadas en los últimos años. Existen varios métodos para el control de la corriente propuestos para los filtros activos, donde el control de corriente por histéresis es el más utilizado en comparación con otras técnicas, debido a su simplicidad y su excelente comportamiento dinámico. Su principal desventaja es que la frecuencia de conmutación es variable, lo cual aumenta las pérdidas de conmutación y exige dispositivos más rápidos y costosos. Para minimizar la variación de la frecuencia de conmutación se ha usado en este proyecto el control por banda adaptiva de histéresis...

‣ Implementación de un modulador por vector espacial (SVM - 2D) para un inversor multinivel de tres niveles con fijación por diodos (NPC)

Arias Flórez, Julio César
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Ciencias de la Computación
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
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70.058623%
Los inversores o convertidores de corriente continua en corriente alterna (CC-CA) están teniendo cada día mayor aplicación en diferentes campos tales como la interconexión a red de sistemas de energías renovables, la calidad de energía, los métodos de compensación de potencia activa y reactiva, los filtros activos en los sistemas interconectados, y el accionamiento y variación de velocidad de máquinas eléctricas rotativas. Dichos convertidores son el fundamento para la aplicación de las tecnologías mencionadas, pero ha existido la limitante de la potencia que puedan manejar debido a las especificaciones propias de cada dispositivo semiconductor que las componen, en cuanto a los niveles de tensión y potencia.

‣ Control basado en pasividad de un filtro activo shunt para compensación de armónicos

Serra, Federico Martin; de Angelo, Cristian Hernan; Forchetti, Daniel Gustavo
Fonte: Editorial Editores Srl Publicador: Editorial Editores Srl
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:ar-repo/semantics/artículo; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
Português
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69.542983%
Se presenta el diseño de un controlador no lineal, basado en pasividad, para un filtro activo shunt utilizado para compensar las componentes armónicas consumidas por una carga no lineal. El objetivo de control consiste en inyectar la corriente de compensación necesaria para que la corriente consumida desde el sistema de potencia sea sinusoidal pura y balanceada,independientemente de si la tensión de red presenta desbalance y/o armónicos. Las referencias de la corriente de compensación son obtenidas haciendo uso de la Teoría de la Potencia Reactiva Instantánea. El sistema es representado mediante su modelo hamiltoniano controlado por puerto, y el controlador es diseñado mediante asignación de interconexión y amortiguamiento utilizando un método constructivo basado en técnica; Fil: Serra, Federico Martin. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingenieria. Grupo de Elctronica Aplicada; Argentina;; Fil: de Angelo, Cristian Hernan. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingenieria. Grupo de Elctronica Aplicada; Argentina;; Fil: Forchetti, Daniel Gustavo. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingenieria. Grupo de Elctronica Aplicada; Argentina;

‣ RECTIFICADOR ACTIVO DE ALTA CORRIENTE CON FACTOR DE POTENCIA UNITARIO Y LIBRE DE ARMÓNICAS PARA PROCESOS ELECTROLÍTICOS

Ingenieria y Desarrollo Tecnologico S a; FELIPE EDUARDO ACEITUNO ACEITUNO
Fonte: Corporação de Fomento da Produção Publicador: Corporação de Fomento da Produção
Tipo: proyecto
Publicado em 06/07/2011 Português
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69.93891%
La tecnología de producción de cobre aluminio cloro zinc entre otros se caracteriza por usar grandes corrientes continuas controladas para realizar procesos de electrólisis (electroobtención electrorefinación) donde se emplean rectificadores controlados de alta corriente. En el caso de la producción de cobre el transformador-rectificador controlado es el corazón de la planta ya que la confiabilidad del proceso la calidad de los cátodos y la eficiencia energética depende principalmente de este equipo el cual utiliza aproximadamente el 80% de la energía eléctrica de la planta.La más reciente alternativa es el rectificador activo desarrollado en la última década pero no para soluciones en minería de altas corrientes el cual usa semiconductores IGBT (isolated gate bipolar transistors) o IGCT (integrated gate isolated thyristors) cuya operación y control se realiza con modulación PWM ( pulse width modulation ). Esta alternativa se puede diseñar con topologías y estrategias de control que logran eliminar las armónicas de corriente y tener factor de potencia unitario. Con estas ventajas se eliminan los filtros resonantes (costos de inversión) y mejora la eficiencia (costo de operación). El desafío del proyecto es desarrollar en el país rectificadores activos capaces de alcanzar las altas corrientes necesarias en los procesos electrolíticos del orden de miles de amperes lo que no se ha hecho en el estado del arte. Adicionalmente el proyecto considera implementar un sistema de supervisión remoto experto (SSRE) de modo de diagnosticar en línea las situaciones de operación anómala del sistema transformador-rectificador en una planta dada. Con ello se espera resolver temas de mantención preventiva con enorme ahorro de pérdidas de producción por tiempo de falla.Los principales beneficios de una solución que no requiere filtro de armónicos son las siguientes: Reducción del espacio requerido. El requerimiento de espacio de un filtro de armónicos para una rectificador típico (40 kA/ 300V) es de 5.000 m2. Aumenta la confiabilidad del sistema disminuyendo el riesgo de sobretensiones y resonancias. Disminuyen los requerimientos de mantención ya que el sistema está formado por una menor cantidad de sub sistemas.Este proyecto plantea la oportunidad de innovar en la tecnología de transformadores-rectificadores utilizados en los procesos electrolíticos en minería donde Chile es líder mundial. Para lograr un resultado exitoso habrá que eliminar algunos riesgos mediante investigación aplicada. Entre ellos se puede destacar (sin orden de importancia): Las aplicaciones actuales de rectificadores activos consideran conversores de potencia de alta tensión y corriente reducida. El rectificador activo a desarrollar en este proyecto es de alta corriente y baja tensión por lo que la disposición física los materiales a utilizar en la fabricación y los efectos de la interferencia electromagnética en los semiconductores difieren de las aplicaciones actuales. El semiconductor IGCT es un desarrollo patentado a principios de siglo XXI comercializado en el mercado hace dos años por lo que esta tecnología de semiconductores es nueva. En el aspecto de protecciones eléctricas habrá que diseñar y probar soluciones nuevas. Desarrollo de un software de análisis experto para el SSRE para realizar el diagnóstico a distancia de la operación mediante el análisis de datos y experiencia acumulada por los especialistas de IDT en los últimos 25 años.El mercado de rectificadores a nivel mundial se estima en 70 equipos de 200V/20 kA para los próximos 7 años siendo el mercado objetivo de IDT 13 equipos en los primeros 5 años. La evaluación económica considerando un horizonte de evaluación de 5 años una tasa de actualización de 12% y un impuesto de 17% da como resultado un TIR de 80% y un VAN de M$ 2108.; Desarrollar en Chile un equipo transformador rectificador controlado de factor de potencia unitario y libre de armónicas para aplicaciones de alta corriente en procesos electrolíticos de la minería del cobre y plantas químicas logrando una solución de alta eficiencia y calidad en cuanto a contaminación de las redes eléctricas. El equipo considera un sistema de monitoreo digital a distancia para diagnosticar su operación con lo que se espera resolver temas de mantención preventiva en las plantas con enorme ahorro de pérdidas de producción por tiempo de falla.Objetivos específicos:1.Desarrollar un análisis comparativo de topologías y control para rectificadores activos en el modo fuente de corriente y plantear una solución para el proyecto.2.Determinar las limitaciones de diseño dadas las capacidades de los semiconductores.3.Diseñar y construir los circuitos de protección de los semiconductores.4.Diseñar construir y probar experimentalmente un rectificador activo de 500 kW fuente de corriente de factor de potencia 1 y libre de armónicas.5.Resolver los problemas de interferencia electromagnética asociados al diseño de la estructura del equipo y propios del escenario de altas corrientes6.Desarrollar un programa computacional que permita diagnosticar en línea la operación de rectificadores de alta corriente desde una estación de monitoreo remota (SSRE).7.Diseñar y construir los circuitos electrónicos exclusivos que permitan recopilar la información requerida por el sistema de supervisión remoto experto (SSRE).8.Implementar una estación de monitoreo remoto con el equipamiento requerido por el SSRE)9.Realizar estudios de valoración de la tecnología y del mercado para el producto.; Corporación de Fomento de la Producción

‣ Aplicación de un filtro activo de corriente para mejorar la calidad de la energía en un sistema eléctrico industrial

Reyes-Trujillo,E.; Rodríguez-Rivas,J.J.; Robles-García,J.
Fonte: Facultad de Ingeniería, UNAM Publicador: Facultad de Ingeniería, UNAM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2010 Português
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80.297695%
Con el incremento de las cargas no lineales en las aplicaciones industriales, surgen problemas de distorsión armónica en las señales de voltaje y de corriente, lo cual provoca pérdidas de energía y empeoramiento del factor de potencia, afectando la calidad de la energía en los sistemas eléctricos industriales. Para resolver estos problemas se han utilizado entre otros métodos, arreglos de capacitores y reactores conocidos como filtros pasivos, los cuales pueden presentar problemas de resonancia con la impedancia de la red, sobre compensación de la potencia reactiva a la frecuencia fundamental y una pobre flexibilidad dinámica para compensar diferentes componentes de frecuencias armónicas. Como una solución a los problemas mencionados, se han desarrollado los filtros activos, cuyas características se adaptan de forma dinámica a las necesidades del sistema a compensar. En este artículo se presentan el modelado y los resultados de la simulación de un filtro activo de corriente utilizado para reducir el contenido armónico y mejorar el factor de potencia de un sistema eléctrico industrial. Como carga no lineal se utilizó un convertidor de seis pulsos a diodos con carga RL (carga pasiva). Durante el análisis, se observó que el contenido total de corrientes armónicas THD se reduce para este caso de 16.47% a 0.46%...