tesina del inversor

5/11/2018 Tesina Del Inversor - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

UNIVERSIDAD NACIONAL DECHIMBORAZO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN, HUMANAS Y TECNOLOGÍAS

ESCUELA DE EDUCACIÓN TÉCNICA

INVESTIGACIÓN DE AULA

CONTROL ELECTRÓNICO DE PROCESOS

PROYECTO

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL INVERSORDE VOLTAJE DE CC A CA

POR

DIEGO YUMISACA

TERCERO “A”

ELECTRICIDAD – ELECTRÓNICA

2009 – 2010

DIEGO YUMISACA Página 1




RIOBAMBA - ECUADOR

1.- INTRODUCCIÓN

Tal como lo dice su nombre, los inversores de voltaje transforman lacorriente continua (CC) de baja tensión (12V, 24V, 32V 36V ó 48V) encorriente alterna (AC) de alta tensión (110V, 220V). El cambio devoltaje es necesario dado que los aparatos eléctricos se alimentan deuno u otro tipo de corriente. Como referencia, la gran mayoría de losaparatos eléctricos presentes en hogares y oficinas requieren decorriente alterna.

La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de

corriente continua a un voltaje simétrico de salida de corrientealterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o eldiseñador.

Los inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desdepequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hastaaplicaciones industriales para manejar alta potencia. Los inversorestambién se utilizan para convertir la corriente continua generada porlos paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc. encorriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la redeléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

Un inversor simple consta de un oscilador que controla a untransistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante ygenerar una onda cuadrada.

Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza suforma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal yproduciendo el voltaje de salida necesario.

Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal debería

ser sinusoidal. Una buena técnica para lograr esto es utilizar latécnica de PWM logrando que la componente principal senoidal seamucho más grande que las armónicas superiores.

Los inversores más eficientes utilizan varios artificios electrónicospara tratar de llegar a una onda que simule razonablemente a unaonda senoidal en la entrada del transformador, en vez de dependerde éste para suavizar la onda.

Los inversores de voltaje convierten la tensión de 12V de corrientecontinua procedente de una batería, en corriente alterna de110 V o

220V con la que se puede alimentar cualquier dispositivo eléctrico.


http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_potencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_cuadrada

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_senoidal

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/PWM


http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_cuadrada

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_senoidal

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/PWM




2.- JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

A pesar del avance de la tecnología, todavía existen lugares dondecarecen de energía eléctrica y no pueden disfrutar del desarrollo quelogra el hombree día a día, por tal motivo para ayudar a aquellaspersonas que no gozan de este servicio básico proponemos el uso de

los inversores de voltaje.

Los inversores de voltaje transforman la corriente continua generadaen por baterías o paneles fotovoltaicos en corriente alterna para quepueda ser utilizada por los distintos aparatos eléctricos.

Ahora la utilidad de esta investigación y trabajo no solo beneficia apersonas que carecen de la energía eléctrica sino que también nosbeneficiamos todos, ya que de ves en cuando existe los llamadosapagones donde perdemos la electricidad en nuestro hogar y a veces

esto ocurre cuando no encontramos realizando algún trabajo querequiere uso de la energía eléctrica.

En ese instante podemos usar los invertidores de voltaje que a travésde una batería de 12 voltios podemos obtener un tensión de 110 v encorriente alterna, así podremos culminar con cualquier trabajo queestemos realizando.

La utilidad práctica de esta investigación es de suma importancia yaque nos facilita el desempeño de nuestras labores o simplemente nosbrinda comodidad en nuestra vida diaria.





3.- OBJETIVOS

3.1.- GENERAL

Aplicar todos los métodos de la electrónica para el diseño y construcciónde un inversor de voltaje corriente continúa a corriente alterna.

3.2.- ESPECIFICOS

Afinar mis capacidades para discernir todos los elementos queconforman la creación de los inversores de voltaje.

Diseñar el circuito teórico del inversor de voltaje y comprobarvirtualmente su funcionamiento.

Construir el inversor de voltaje utilizando todos los materialesnecesarios para su funcionamiento.

Analizar el uso y las aplicaciones que se obtienen de un inversor devoltaje de corriente continua a corriente alterna.





4.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS DEL PROYECTO

Un inversor o convertidor es un equipo electrónico que convierte lacorriente directa de una batería (acumulador), en corriente alterna talcomo la recibimos de la empresa proveedora de energía eléctrica.

La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada decorriente continua a un voltaje simétrico de salida de corriente

alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o eldiseñador. Los inversores se utilizan en una gran variedad deaplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación paracomputadoras, hasta aplicaciones industriales para manejar altapotencia.

Un inversor simple consta de:

1. Sección osciladora.2. Sección amplificadora.

3. Sección elevadora de voltaje.4. Sección proveedora de corriente directa.

5. Sección proveedora de corriente alterna.

Sección osciladora:

Esta se encarga de generar los pulsos o ciclos necesarios para que lacorriente alterna que provea el inversor sea igual a la corrientealterna que provee la empresa del servicio eléctrico, para unos paíseses de 50 ciclos y en otros 60 ciclos.

Sección amplificadora:

La función de esta sección es la de amplificar los pulsos para excitar ala sección elevadora de voltaje.

Sección elevadora de voltaje:

Esta se encarga de elevar el voltaje a 120 o 220, según sea el caso,función que está a cargo de un transformador, que cuando hay

energía externa, se encarga de cargar la batería, apoyada por uncircuito electrónico que al estar completamente cargada la batería, se







desconecta automáticamente. Al faltar el suministro de energíapúblico, el cargador invierte su función y se encarga de elevar elvoltaje.

Sección proveedora de corriente directa:

Esta no es otra cosa que la batería propiamente dicha.

Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal deberíanser sinusoidales.

Los inversores más modernos han comenzado a utilizar formas másavanzadas de transistores o dispositivos similares, como los tiristores,los triac's o los IGBT's.

Inversores más eficientes utilizan varios artificios electrónicos paratratar de llegar a una onda que simule razonablemente a una ondasenoidal en la entrada del transformador, en vez de depender de éstepara suavizar la onda.

Condensadores e inductores pueden ser utilizados para suavizar elflujo de corriente desde y hacia el transformador.

Inversores más avanzados utilizan la modulación por ancho de pulsoscon una frecuencia portadora mucho más alta para aproximarse más

a la onda seno o modulaciones por vectores de espacio mejorando ladistorsión armónica de salida. También se puede predistorsionar laonda para mejorar el factor de potencia.

Los inversores de alta potencia, en lugar de transistores utilizan undispositivo de conmutación llamado IGBT (Insulated Gate Bipolartransistor ó Transistor Bipolar de Puerta Aislada).

Características

Potencia de salida: Energía continua 300W

Corriente en espera: C.C. 12V < 0.32ª

Voltaje de entrada: C.C. 10V~15V

Voltaje de salida: C.A. 100V, 110V, 220V, 230V, 240V

Forma de la onda de salida:

Eficiencia: 90%





Frecuencia de salida: 50Hz / 60Hz ± 0.05%

Cables: Incluye cable para conectar a los terminales de la batería

Dimensiones de 32 cm x 25 cm

5.- MÉTODOS Y TECNICAS UTILIZADAS

5.2.- FUNDAMENTACIÓN TEÓRICAPara esta investigación recurrimos a los procesos básicos paradesarrollar el inversor tales como:

Diagramar el circuito electrónico del inversor

Diseñar en el programa PCB Wizard la plaqueta del circuito

Armar la plaqueta con los componentes

Colocar todos los elementos del inversor en su respectiva caja

Comprobar su funcionamiento

Todos estos pasos y se realizaron con apoyo bibliográfico o deinternet

5.2.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

5.2.1.- DIAGRAMA DE CIRCUITO DEL PROYECTO


32

CM

26CM

8 CM




5.

2.7.-MOD

ELO FINA

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FICOS Y FOTO

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6.-CONCLUSIONES Y

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SULTADOS

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