CONVERSORES ESTÁTICOS PWM DE ALTO DESEMPEÑO APLICADOS A MEJORAS EN LA CALIDAD ENERGÉTICA

F. BOTTERON

Posadas - Misiones

Encuentro; 1er Encuentro de Exposición de Proyectos de Investigación Administrados por la UNaMTEC-SGCyT; 2011

UNaMTec y Secretaria General de Ciencia y Tecnica - U.Na.M

Desde los ’80 existe una marcada tendencia y con incremento casi exponencial, en la utilización de la electrónica de potencia para efectuar la conversión estática de la energía eléctrica. Como ejemplos, podemos mencionar los arrancadores y variadores de velocidad para los motores utilizados en la industria, los reactores electrónicos para lámparas de descarga, las fuentes de alimentación para sistemas de cómputo, telefonía, telecomunicaciones y para la gran variedad de artefactos electrónicos existentes hoy día. Este tipo de equipamiento, posee en su etapa de entrada, la cual es conectada a la red eléctrica, un rectificador a diodos seguido de uno o más capacitores, los cuales actúan como filtros. Esta etapa rectificadora drena de la red una corriente fuertemente no lineal, debido a que presenta: 1) un fuerte contenido de armónicas, predominantemente de orden impar y 2) un muy bajo factor de potencia. Este tipo de corrientes de carga, deforma significativamente la forma de onda sinusoidal de la tensión de la red eléctrica, presentando ésta última un contenido importante de armónicas; deteriorándose así la calidad de la energía eléctrica que el proveedor entrega al usuario. Este contenido armónico en la tensión no es aceptable para la adecuada operación de muchos dispositivos electrónicos llamados cargas críticas. Así como tampoco es aceptable para el proveedor de la energía eléctrica, debido a los problemas que introducen las armónicas en los dispositivos de protección y manejo de las redes eléctricas de distribución en baja y alta tensión. Una de las soluciones al problema de las armónicas en las redes es la utilización de filtros pasivos selectivos, formados por elementos resistivos, capacitivos e inductivos, conectados en derivación en el punto donde está conectada la carga que provoca la distorsión de la tensión. Esta solución aún se utiliza, principalmente en casos donde estos armónicos representan una cantidad importante de la corriente de la carga, y sus principales ventajas son: (i) simplicidad, (ii) bajo costo y (iii) buen rendimiento Pero tienen algunas desventajas, como ser el tamaño; por el gran volumen de los componentes, y además presentan susceptibilidad a las resonancias cuando hay presencia de armónicos en el sistema, pudiendo causar la operación no deseada de equipamientos de protección y de algunas cargas. Otra solución está en el uso, de forma aislada o en conjunto con los filtros pasivos antes mencionados, de los filtros activos de potencia (FAP); tecnología que se está utilizando cada vez más debido a que estos equipamientos presentan un desempeño dinámico superior, comparado con el desempeño que presentan los filtros pasivos y además pueden ser debidamente ajustados para que efectúen la compensación adecuada del orden de los armónicos deseados. Este filtro activo de potencia, conectado en paralelo o en derivación con la carga que provoca la distorsión armónica, es el que se ha propuesto y estudiado y desarrollado en este proyecto de investigación.