Control de inversor de formación de red

He estado trabajando en un proyecto en el que el inversor de la fuente de tensión trifásica debe controlarse en el denominado modo de funcionamiento de formación de red, es decir, el inversor crea una red trifásica de frecuencia y tensión fijas. He estudiado una literatura y he encontrado que es una tarea bastante común hoy en día. La tarea generalmente se resuelve siguiendo la estructura de control.

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Mi problema es que uno de los dispositivos conectados a la red trifásica formada por el inversor es un motor de inducción de jaula de ardilla que funciona con compresor. No hay un convertidor de electrónica de potencia entre el accionamiento del compresor y la red trifásica, es decir, el accionamiento del compresor se inicia a través de la conexión directa en línea. El accionamiento del compresor se puede conectar a la red en cualquier instante de tiempo y no hay información directa sobre su conexión (no hay sensor de velocidad del compresor, no hay señal de retroalimentación de un contactor). La única información indirecta sobre la conexión del accionamiento del compresor es la corriente extraída del inversor, que es la suma de las corrientes consumidas por todos los dispositivos conectados a la red. En estos supuestos, el algoritmo de control en el procesador de señal digital que controla el inversor debe garantizar que el accionamiento del compresor arranque correctamente. También en caso de que se reduzca el voltaje del inversor debido a que se alcanzó el límite de corriente en el bucle de control interno en la estructura de control anterior.

He estado pensando en la solución de ese problema y una idea ha aparecido en mi mente. La idea se basa en el circuito equivalente de la máquina de inducción.

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y la fórmula del deslizamiento s = ω s ω metro ω s . En otras palabras, puedo reducir indirectamente la corriente de irrupción al reducir el deslizamiento, lo que se puede hacer mediante la reducción de la frecuencia de la red. A la reducción de frecuencia debería seguirle, en mi opinión, la reducción de la magnitud de la tensión de red en función de la característica tensión-frecuencia para que el motor de inducción del accionamiento del compresor funcione con su flujo nominal. Se podría decir que agregaría la siguiente estructura de control por encima de la mencionada.

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La pregunta es si esa idea podría funcionar y, de ser así, ¿cómo realizar la modificación de la frecuencia de la red (controlador P, PI, PID u otra cosa y en función de qué señal)?

¿Esta "red" solo alimenta este motor? Porque si alimenta otras cosas, la reducción de frecuencia podría causar problemas. Agregar una unidad de frecuencia variable (con rampas de arranque/parada) podría ser una solución más sencilla.
@rdtsc gracias por tu reacción. Desafortunadamente, la red alimenta también otros dispositivos además del accionamiento del compresor.

Respuestas (2)

Reducir la frecuencia no reducirá el deslizamiento del motor. Reducir la frecuencia reducirá las reactancias en el motor equivalente del motor y aumentará la corriente. Reducir el voltaje y la frecuencia para mantener constante V/Hz ayudaría, pero no sería bueno para otras cargas.

Una opción sería aumentar la capacidad de corriente de corta duración del inversor. Podría ser posible hacerlo agregando mucha capacitancia al lado de CC del inversor.

También puede usar uno de los métodos no electrónicos de arranque de voltaje reducido: estrella-triángulo, autotransformador, reactor en serie o resistencia en serie. Es posible que un arrancador electrónico de voltaje reducido no sea compatible con el inversor. Una unidad de frecuencia variable (VFD) es otra alternativa que podría no ser compatible con el inversor.

Un VFD alimentado por CC funcionaría, pero la fuente de CC necesitaría tener un rango de voltaje que sea compatible con el VFD. Dependiendo de la fuente de CC disponible, es posible que pueda encontrar un VFD estándar que funcione.

Los inversores formadores de red son una tecnología emergente que permite que la energía solar y otras fuentes de energía basadas en inversores reinicien la red de forma independiente.

El inicio de la inercia eléctrica (EI) con desfase de reducción de frecuencia es común. Los sensores, controles y el uso de Park Transform se utilizan para simplificar el diseño con un rendimiento mejorado ante diversas perturbaciones.

Detalles a estudiar.