Diseño y Realización Experimental de un Inversor de Alta Eficiencia Alimentado con Energía Fotovoltaica para Riego e Iluminación de Huertas de Pequeños Productores

Contenido principal del artículo

Jonathan D. Krucheski
Guillermo Alfredo Fernandez
Roberto Esteban Carballo
Fernando Botterón

Resumen

 En este trabajo se realiza el diseño e implementación experimental de un inversor monofásico de elevada eficiencia, el cual puede operar a partir de un banco de baterías cargado por un arreglo de paneles fotovoltaicos. Para el diseño de los parámetros del filtro LC, se propone un análisis de las pérdidas del convertidor, además de evaluar el efecto que tienen estos parámetros sobre el comportamiento a lazo cerrado del sistema. Como resultados, se ha obtenido un convertidor CC-CA experimental que posee una etapa de potencia conformada por 4 transistores de Carburo de Silicio (SiC) en configuración puente, que excitan un filtro LC. Los transistores son accionados con una frecuencia de 50 kHz, mediante circuitos drivers que reciben las señales de comando de la placa de control. Esta última implementada en base a un Controlador Digital de Señal (DSC), donde están embebidas las estrategias de control desarrolladas para comandar la conmutación de los transistores y obtener una tensión sinusoidal de 220V/50Hz de salida del convertidor, mediante la cual se energiza la carga (bomba para riego y lámparas). El convertidor CC-CA desarrollado fue ensayado a lazo abierto comprobándose su funcionamiento en el laboratorio del Departamento de Ingeniería Electrónica. 

Detalles del artículo

Sección
Articulos - Trabajos de Investigación

Referencias

Ned Mohan, Tore M. Undeland, and W. P. Robbins, Power Electronics. Converters, Applications, and Design, third ed.: John Wiley & Sons, Inc., 2003.

P. Mattavelli, F. Paolo, F. Dal Lago, and S. Saggini, "Analysis of Control-Delay Reduction for the Improvement of UPS Voltage-Loop Bandwidth," Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 55, pp. 2903-2911, 2008.

H. Jinwei and L. Yun Wei, "Generalized Closed-Loop Control Schemes with Embedded Virtual Impedances for Voltage Source Converters with LC or LCL Filters," Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 27, pp. 1850-1861, 2012.

R. E. Carballo, F. Botterón, G. G. Oggier, and G. O. García, "Design approach of discretetime resonant controllers for uninterruptible power supply applications through frequency response analysis," IET Power Electronics, vol. 9, pp. 2871-2879, 2016.

A. G. Yepes, F. D. Freijedo, J. Doval-Gandoy, O. Lopez, J. Malvar, and P. FernandezComesaña, "Effects of Discretization Methods on the Performance of Resonant Controllers,"

Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 25, pp. 1692-1712, 2010.

B. C. Kuo, Digital control systems. New York, NY, USA: Oxford University Press, 1992.

T. B. Lazzarin, G. A. T. Bauer, and I. Barbi, "A Control Strategy for Parallel Operation of Single-Phase Voltage Source Inverters: Analysis, Design and Experimental Results," Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 60, pp. 2194-2204, 2013.

R. E. Carballo, "Estrategias de control para la conexión en paralelo de inversores en UPS," Tesis doctoral, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto, 2017.

T.-F. Wu, C.-H. Chang, L.-C. Lin, Y.-C. Chang, and Y.-R. Chang, "Two-phase modulated digital control for three-phase bidirectional inverter with wide inductance variation," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 28, pp. 1598-1607, 2013.

K. Eun-Kyung, F. Mwasilu, C. Han Ho, and J. Jin-Woo, "An Observer-Based Optimal Voltage Control Scheme for Three-Phase UPS Systems," Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 62, pp. 2073-2081, 2015.

Artículos similares

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.