Calidad de la Energia Electrica

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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey[pic 3]

“Campus Monterrey”

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E-242 Calidad de la energía eléctrica.

Dr. Armando Llamas Térres (LD-106-C)

Tarea 12.

Matricula: A00832513

Ing. Marco Ulises Montaño López        

Marzo 16, 2021. Monterrey, N.L., México.

No. 1. El análisis de Fourier de la forma de onda de una corriente resulta en la Tabla 1. ¿De cuántos pulsos es el rectificador?

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Donde:

• h son las armónicas características,
• k es un entero (k=1,2,3…) y
• p es el número de pulsos del rectificador

Solución:

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El rectificador que se encuentra integrado en el circuito es un rectificador de dos pulsos pues tiene desde la armónica tres hasta la quince, sin presentar pares y en la magnitud desciende con el orden.

Nota: La explicación esta en el video 6 de CEE minuto 44.

No. 2 simulación EMTP del equivalente de una fuente regulada por conmutación. El rectificador mostrado en la Figura 1 presenta la misma forma de onda de corriente que una fuente regulada por conmutación. La impedancia de corto circuito limita el nivel de corto circuito y además permite que el sistema exhiba resonancia al agregar un capacitor entre las terminales b y “blank”. La reactancia de cortocircuito es tal que presenta resonancia con un capacitor de 40 μF a la armónica nueve. La relación Xsc/Rsc es seis. La resistencia Rcd es tal que a 220 V disipa 400 W. El capacitor Ccd es de 330 μF. El tiempo final de la simulación es de 0.15 segundos y el paso da lugar a que en un ciclo de 60 Hz haya 128 puntos. La resistencia de los diodos se consideró de 0.01 Ω. La fuente es una función seno con ángulo de fase cero, 60 Hz y amplitud de 187 V.

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Diseño del circuito utilizando la herramienta Matlab y simulink.

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1. Modele este caso en EMTP, para graficar la corriente de línea, el voltaje en terminales de corriente alterna del convertidor y el voltaje de corriente directa.

Onda de onda fundamental:

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Voltaje en terminales de corriente alterna del convertidor:

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Corriente de línea:

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Voltaje de corriente directa:

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1. Grafique en excel los tres últimos ciclos de la simulación para la corriente en la fuente, del nodo a hacia el b, el voltaje del nodo b con respecto al de referencia y el voltaje en la Rcd, vcd.

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Voltaje del nodo b con respecto al de referencia y el voltaje en le Rcd: Primero se grafico voltaje de la onda fundamental, después voltaje en el nodo b y por último en la resistencia Rcd:

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1. Obtenga en excel el espectro normalizado de la corriente para las primeras 15 armónicas.

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No. 2. Simulación EMTP del equivalente de un “drive” de ca. El rectificador de seis pulsos mostrado en la Figura 2. Figura 1 presenta la misma forma de onda de corriente de línea que un “drive” de ca del tipo “PWM, voltage source” con poca carga. La impedancia de corto circuito limita el nivel de corto circuito y da lugar a que el sistema exhiba resonancia al agregar cierto capacitor en las terminales t1, t2 y t3. La impedancia de corto circuito es (0.0008 + j0.022*0.377) W. La resistencia Rcd es de 100 W y por lo menos de 1 kW. El capacitor Ccd está formado por la combinación serie de dos capacitores electrolíticos de 6000 y de 7700 μF y 250 Vcd cada uno. El tiempo final de la simulación es 0.6 segundos y el incremento del tiempo es 1/128/60/100, la salida es cada cien puntos, de esta manera hay 128 puntos por ciclo de 60 Hz. La resistencia de los diodos se consideró de 0.001 W. Para evitar problemas con nodos flotados durante la simulación de agregó una resistencia de 1 MW entre los nodos de CD y la referencia “blank”. La resistencia Raux y el arreglo de los interruptores permite la carga del capacitor Ccd sin daño al capacitor ni a los diodos. Raux es de 10 W. En la práctica se puede utilizar la misma Rcd y un interruptor doble tiro, dando un tiempo suficiente para la precarga del capacitor. El voltaje es de 180 V pico de línea a neutro y rotación de fases positiva (123).

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