Resultados Experimentales Rectificador Monofásico Mo-

En el desarrollo de los resultados experimentales para el rectificador monofásico, se han llevado a cabo diferentes pruebas. En la Fig. 3.29 se transfieren280W al bus-DC con

una tensión de300 V. Cabe señalar que el circuito tiene la capacidad de funcionar tanto

caso se han realizado las medidas utilizando una conexión triángulo, donde la tensión es un factor√3más alta y la corriente tiene un factor 1/√3más baja. En la configuración

delta la tensión de entrada máxima es de aproximadamente100V.

LA

i i_LB iLC

(a) Corrientes de entrada

LA i i_LB LAB i AB V

(b) Tensión y corriente de línea

Fig. 3.29:Corrientes de entrada del rectificador modular inyectando280W al bus DC

En la Fig. 3.29a se observan las corrientes de fase del circuito con valor aproximado de

3.97Armspor fase y unagextfijada en4.5V. Debido a que la conexión de entrada utilizada

en este experimento es de tipo delta, en la Fig. 3.29b se observan dos corrientes de fase y una corriente de linea con su respectiva tensión de entrada. La tensión de entrada tiene un valor aproximado de44Vrms. La corriente del inductor que se observa en la figura es

una corriente rectificada, por lo que el valor RMS que se obtiene en la captura pertenece a la corriente de fase. No obstante, al ser una corriente de linea, su valor es _√1

3 la corriente

de fase, con lo que su valor aproximado es de aproximadamente2.77Arms.

Por otro lado, en la la Fig. 3.30 se describe la tensión de salida fijada por el bus, y la co- rriente de salida con un valor aproximado de931mA. Finalmente, es posible comprobar

el correcto funcionamiento como resistor libre de pérdidas, ya que la corriente de línea sigue en todo momento a la tensión correspondiente a la salida del puente rectificador.

El mismo experimento se ha realizado inyectando1kW al bus DC. En la Fig. 3.31, se observa de la misma manera las corrientes de entrada, la corriente y tensión de salida. En la Fig. 3.31a, se observan las corrientes de fase con un valor aproximado de7.7Arms

por fase, para ungextde6V aproximadamente. Como se observa en la figura, la corriente

de salida, para la misma tensión de bus, tiene un valor aproximado de3.37A. Además,

3.5 Resultados Experimentales 75

0

v

0

i

Fig. 3.30:Tensión de salida y corriente de salida del rectificador modular inyectando280W al bus DC

los resultados en los cuales se inyecta1kW, son las mismas, observándose la diferencia

de frecuencia y amplitud de las corrientes, y por consecuencia de las tensiones de cada fase. Este comportamiento, inherente a un generador síncrono de imanes permanentes, permite comprobar la correcta dinámica de funcionamiento del control implementado.

LA

i i_LB i_LC

(a) Corrientes de entrada

0

v

0

i

(b) Tensión y corriente de salida

Fig. 3.31:Corrientes de entrada, tensión de salida y corriente de salida del rectificador modular inyectando

1kW al bus DC

Se ha realizado un tercer experimento, en el que se ha perturbado al rectificador tanto en la entrada como en la salida. En lo que respecta a la entrada, una variación en la fuente de entrada implicaría un cambio en el viento y por tanto de la velocidad en la turbina eólica. En este aspecto, un cambio repentino de velocidad del viento implicaría un cambio de amplitud y frecuencia en la tensión de entrada. Sin embargo, es necesario

considerar que un cambio repentino en realidad no implica un cambio brusco ya que la variación del viento es gradual y la inercia existente en una máquina eléctrica hace que el salto de tensión también sea gradual. El generador eólico utilizado se encuentra acoplado mecánicamente a una máquina de inducción, la cual está controlada por un variador de frecuencia comercial programado para trabajar con control directo de par, con lo cual para emular un cambio repentino de viento se realiza un salto de par. De esta forma, el control directo de par del variador de frecuencia se ejecuta a través de una señal externa analógica, a modo de ejemplo, en la Fig. 3.32a se observa un salto de par de1V a3.5V,

siendo el intervalo de variación de0−10V equivalente a2−24Nm.

(a) Transitorio de la tensión entrada (b) Transitorio en el bus DC

Fig. 3.32:Transitorios de tensión de entrada y del bus DC

En la Fig. 3.32b, se observa un transitorio de tensión en el bus, emulando un cambio repentino en la tensión de bus. En este aspecto, el bus cambia lentamente durante 75 ms de Vb=285 V a Vb=355 V, y la pendiente del transitorio de tensión está definida por el banco de condensadoresCbusy el máximo de corriente disponible en la fuente. Como se

explica en el análisis, un resistor libre de pérdidas tiene un funcionamiento como fuente de potencia en el puerto de salida y en consecuencia, si la tensión de bus aumenta, la corriente inyectada en el bus debe decrecer, y la potencia de entrada del convertidor se mantendría sin cambios.

En la Fig. 3.33a es posible observar las corrientes de entrada de cada fase, la corriente y tensión de salida tanto en simulación como en resultados experimentales, inyectando

3.5 Resultados Experimentales 77

de 9,7 Arms, la corriente de salida tiene un valor medio de 5.4 A, y finalmente la ten-

sión de bus es 320 V. Como es posible observar, las formas de onda son prácticamente

sinusoidales, donde el valor degextutilizado en este experimento es de5V.

LA i iLB iLC 0

i

(a) Resultados de simulación

LA

i

i

i

Fig. 3.33:Corrientes de entrada, tensión de salida y corriente de salida del rectificador modular inyectando

1.7kW al bus DC 20 25 30 35 40 45 50 55 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1 VinL−L η g=2 g=6 g=3 g=4

Fig. 3.34:Gráfica de eficiencia del rectificador modular

Finalmente, en la Fig. 3.34 se observa la eficiencia del rectificador ante diferentes ten- siones de entrada y diferentes conductancias de entrada. En este experimento, se han programado diferentes tensiones de fase, y diferentes conductancias de entrada.