Iinversores DC/AC en el campo automotriz

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Inversores DC-AC monofásicos y trifásicos en la industria automotriz
(Diciembre 2022)

Orozco Ibarra Wilmo Alexander. Autor

Ingeniería Automotriz, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo

wilmo.orozco@espoch.edu.ec

Resumen – Este artículo tiene la finalidad de informar sobre la relación de los inversores en el campo automotriz, teniendo en cuenta que los inversores son dispositivos que muestran su funcionamiento principal visto como un elemento que puede cambiar de corriente continua a alterna, misma que se ve reflejada en la mayoría de aparatos eléctricos actuales convirtiéndole en el tipo de corriente común, el inversor logra que la corriente pueda ser controlada en acuerdo a la función que se necesite. Este principio es el que permitirá combinar la función de los inversores con el campo automotriz.

Índice de Términos – Tensión, transformador, inversor, energía.

1. introducción

Los inversores son tipos de dispositivos que se pueden comparar a rectificadores que es como funciona un convertidor.

Pero para que este rectificador funcione como conversor se necesita que este esté conectado a un tipo de fuente externa haciendo el papel de carga, impone una frecuencia en lado de corriente alterna. Este funcionamiento les permite llamarse inversores controlados o guiados (NO AUTONOMOS).

También existen inversores o llamados equívocamente onduladores que funcionen de forma autónoma o también a su vez llamados autoguiados, estos no dependen de que vayan conectados a ninguna red de corriente alterna, lo que va a permitir una conversión de continua a alterna sea permitida solo cuando existan recibidores de energía. Este se caracteriza por ser el mismo dispositivo ser propiamente quien determina su frecuencia y la onda característica.

La clasificación de los inversores se darán acorde a su aplicación, por lo general se usan del tipo de señal monofásica o trifásica alterna o a su vez pueden depender del tipo de alimentación que provenga.

1. ¿Cómo funciona un inversor?

El inversor funciona a manera de un transformador o convertidor de energía continua a tipo energía alterna, teniendo por ventaja el control de la corriente dependiendo la aplicación donde se esté llevando a cabo su intervención y a su vez lo que el usuario necesite para dicha aplicación.

Un inversor de corriente es un aparato electrónico. La función del inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente continua a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario. [1].

[pic 1]

Fig1. Inversores

 Existen características especiales que definen a un inversor como pueden ser; un voltaje de entrada de corriente continua que soporta entre 12, 24 y48 voltios, en cambio el voltaje de salida de corriente alterna que debe soportar 230 en voltaje de corriente alterna. Se deberá establecer una estabilidad entre los voltajes de salida y entrada, su curva característica será de forma sinusoidal pura. Debe ofrecer una eficiencia relacionada con el buen rendimiento, también tiene que ofrecer una resistencia a la posible variación brusca de temperaturas.

1. Tipos de inversores

   Hay variados tipos, estos han sido creados acorde a la necesidad en la que se vea envuelto.

Por lo general se usan del tipo de señal monofásica o trifásica alterna o a su vez pueden depender del tipo de alimentación que provengan. Teniendo en cuenta lo antes mencionado se puede ya mencionar tipos de inversores como:

Inversores alimentados por tensión (VSI) el cual está dispuesto por una tensión que entra y permanecerá constante. Otro tipo es el de inversores alimentados por corriente (CSI) el cual función con una corriente de entrada que permanecerá constante.

Otros serían los de tipo de controlador que me permitirá intervenir en la corriente o su magnitud.

Es importante mencionar que: En general las cargas alternas de los inversores no suelen ser simplemente resistivas. Casi sin excepción, el factor de potencia en la carga no es la unidad, y en la mayoría de casos la potencia media que se transfiere a la carga corresponde únicamente a la frecuencia del fundamental, dado que las cargas dispondrán de su componente reactiva [2].

Pero como dato curioso en las diferentes configuraciones de los inversores se indican que podrán ser constituidos por más de un voltaje de entrada recordando que tiene que ser de VCC lo cual dará paso a que utilizando interruptores que bien pueden ser monofásico o polifásicos, mismo que produce semiciclos negativos y positivos en la salida.

Otro parámetro que se debe tener en cuenta se la tensión de salida, se relaciona con la dependencia de la batería que funciona como fuente en la entrada. Se deduce que el propósito de los inversores de manera primordial se basa poder mantener un valor de eficacia entre la tensión de salida y la de entrada tomando en cuenta la corriente de carga, es decir a pesar de saber que van a existir perdidas en circuitos reales las pérdidas de tensión se deben basar en un parámetro que obedece a márgenes pequeños.

Para lograr lo antes mencionado se establecen soluciones típicas que se rigen a los siguientes procedimientos; Control de tensión continua de entrada, que me permitirá el manejo de la corriente partiendo desde las baterías alimentadoras y poder proporcionar de forma directa una eficacia con la tensión de salida, el proceso mencionado se puede llevar acabo con el tipo de inversor Variable dc-link Inverter.

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Fig. 2. Inversor Variable dc-link

Otra característica ya antes mencionada que puede ayudar a mantener la eficacia tiene que ver con el autocontrol del mismo inversor, teniendo en cuenta la modulación PWM, es importante mencionar que la regulación de tensión en la salida es otro proceso que reside de disponer un autotransformador en la salida del conversor, se controla de manera manual y electrónica dando como consecuencia una respuesta atrasada del sistema y un aumento de tensión en el punto de salida.