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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Trabajo colaborativo de la Fase 3 Diseñar la Etapa de Control del Inversor SPWM ELECTRÓNICA DE POTENCIA

Tutor: FAVER ADRIAN AMOROCHO Grupo: 203039-19

HERNANDO MANUEL LÓPEZ PADILLA. C.C. 1065570757 ANTONIO TABARES PEÑA. C.C. 73093549 ROBERTO MARIO SIERRA 1108762281 JUAN CAMILO JARAMILLO. C.C. 1065245031

CIUDAD Valledupar 11-04-2021

INTRODUCCIÓN

Este trabajo esta direccionado a dar a conocer el diseño de un inversor SPWM paso a paso en primer lugar se parte de los datos seleccionados en el paso anterior donde definimos nuestros valores de índice de modulación para la señal sinusoidal mA y el índice de modulación mF para la señal triangular, así como el valor pico de la señal sinusoidal. En este paso vamos a trabajar la parte de control de nuestro inversor unipolar tipo SPWM, para el diseño nos apoyamos con simuladores de circuitos electrónicos donde haremos el montaje. Iniciando por el Puente de Wien el cual genera una señal sinusoidal a partir de componentes electrónicos como capacitores, resistencias y un amplificador operacional, esta señal será generada de acuerdo a los diferentes parámetros establecido por cada uno de los integrantes de este grupo. Con la ayuda de los amplificadores operacionales haremos el diseño de un inversor de señal, que tendrá como función desfasar la señal sinusoidal 180°, para que luego esta señal sea comparada con la señal triangular que generamos a partir de mF. Encontraremos un comparador que analizara la señal sinusoidal versus la señal triangular. Las salidas de ambos comparadores son salidas digitales ya que están dadas en altos y bajos pasan a un diferenciador o restador que nos entregara una señal SPWM.Los datos analizados en este trabajo están soportados con las gráficas donde se demuestra el comportamiento de la señales en cuanto amplitud y frecuencia.

Contenido

Nombre del estudiante 2

JUAN CAMILO JARAMILLO NARVAES DISEÑO DE LA SEÑAL DE CONTROL SPWM DE 50 HZ

Cálculos para generar la señal senoidal de 50Hz

1

F=

1 para la construcción 2 πRC

Asumiendo nuestra resistencia de 1,2 kΩ

C=

1 =2,65 μF 2 π∗50 Hz∗1,2 kΩ

Escriba el valor matemático que determinó para la resistencia y el condensador R= 1200 [Ohmios]

2

2,62 [Micro Faradios]

Cálculo de los valores de voltaje y frecuencia de la señal de control (senoidal) y de la señal triangular (portadora), a partir de los valores mA (Índice de modulación de amplitud) y el mF (Índice de modulación de frecuencia) determinados en la anterior fase (Fase 2 – Analizar el modelo matemático del inversor SPWM).

mA =

3

C=

0,9

Vp señal triangula r (matemá tica) =

5.55

Vp señal senoidal (matemática) =

5

mF =

Construya en el simulador de circuitos un diseño que contenga: 1. Oscilador puente de Wein para generar la señal senoidal de 50 Hz,

25

Frecuencia Señal senoidal (matemática) =

50

Frecuencia Señal triangular (matemática)

1250

2. Inversor de la señal senoidal,

3. Los dos comparadores, uno para la señal senoidal original y el otro para la senoidal invertida,

4. Diferenciador.

5. La salida del diferenciador será la señal de control SPWM de 50 Hz

6. Verifique en el osciloscopio que en cada paso del circuito de simulación se obtenga unas señales iguales a las obtenidas en MatLab en la Fase 2.

Señal SENO

COMPARADORES A Y B

Asegúrese que las conexiones a las entradas de cada amplificador operacional sea las correctas.

4

Una vez construido el circuito en el simulador debe verificar con el osciloscopio que los valores antes descritos matemáticamente, coinciden con los valores que se leen en el osciloscopio para cada señal. Consigne los valores leídos en el osciloscopio en los siguientes cuadros

Vp señal senoidal (simulada) =

5

5.05

Vp señal triangular (simulada) =

5.7

Frecuenci a Señal triangular (simulada) =

1200

Frecuencia Señal senoidal (simulada) =

50

Presente pantallazos (visibles y entendibles) de evidencia del circuito construido y de las diferentes señales obtenidas en los osciloscopios de forma que se pueda evidencias que los valores de voltaje y frecuencia y las formas de las señales coincidan con los valores matemáticos y con los resultados obtenidos en la fase anterior. Nota: dentro del circuitos se debe colocar un mensaje donde se consigne el nombre del estudiante y fecha.

6

Control de lectura de los artículos. Responder argumentativamente las preguntas de comprensión lectura basándose en la lectura de los artículos de la presente fase. 1. Considerando lo desarrollado por usted en la fase 2, respecto al análisis de la THD a partir de los valores dados de mA y mF y lo señalado en el artículo titulado: Análisis de calidad de la energía de inversor de puentes H y control SPWM, argumente ¿cuáles combinaciones de valores de mA y mF son los más convenientes cuando se prioriza en el diseño de un inversor tipo SPWM puente H disminuir la distorsión armónica? Sustente su respuesta (se debe dar una respuesta de no menos de 200 palabras, haciendo al menos tres citaciones al artículo dado, empleando las normas APA)

La calidad energética nos brinda un buen manejo energético, solucionando problemas generado por la tecnología, en este caso la electrónica de potencia así como pudo traer soluciones también trajo consigo mismo problemas a la red, ya que genera armónicos que alteran el sistema y que afecta al funcionamiento de diferentes dispositivos, para esto se mide la distorsión armónica que es generada por el dispositivo en este caso para el SPWM este THD debe ser ideal para su funcionamiento y así mismo obtener valores de mA y mF, que en nuestro caso por lo observado en la simulación fue 0,9 para mA y 25 para mF en el cual se encuentra en los rangos establecidos por el libro mf = (15, 17,……,45) (un conjunto de 16) y el índice de modulación de 0.75 a 0.99., puesto que son valores en los cuales el THD posee un valor bajo respectivamente de la distorsión armónica generada por el inversor. En la actualidad se ha tenido en cuenta el SPWM como tecnología para pasar una señal que se encuentra en DC a una señal en AC, funcionando como inversor como por ejemplo en paneles solares que se desea de la implementación de inversores para su buen funcionamiento y al mismo tiempo obtener la gran particularidad de este dispositivo. El THD se rige por medio de normas de la IEEE, en las cuales se rige por medio de rangos establecidos mundialmente para la calidad de la energía y comodidad de los usuarios conectados a la red de energía eléctrica.

7

Conclusión: Se ha logrado un buen análisis en todas las representaciones generada por el simulador PROTEUS, observando las diferentes partes que se encuentra constituido el SPWM y sus respectivos cálculos para un buen funcionamiento, lo cual nos sirve para tomar valores de simulación a valores de modo real y así mismo poder armar diferentes dispositivos que aporten buenas estrategias a la tecnología mundial. En este caso se determina todos los parámetros de el puente de Wein y los diferentes amplificadores operacionales usados en nuestra simulación para obtener graficas y resultados acordes a la fase anterior para obtener un análisis representativo de como funciona nuestro SPWM

CONCLUSIONES

1. 2. 3. 4. 5.

……. ….. …. …. …..

(deben ser cinco conclusiones, lo correcto es que dada estudiante aporte una conclusión)

BIBLIOGRAFÍA (en normas APA)