Tesis doctoral de Jorge Espina Masramon
El procesamiento de la energía mediante convertidores electrónicos conmutados ha tomado una relevancia notable durante la última década, y presumiblemente será uno de los campos de la ingeniería con mayor proyección industrial en el futuro. La evolución continua en el campo de la electrónica de potencia ha hecho posible la fabricación de convertidores conmutados cada vez más compactos, capaces de manejar valores de tensión y corriente mayores, conmutando a frecuencias más elevadas. Estas mejoras provocan, a su vez, la generación de perturbaciones electromagnéticas (emi) fuera del rango permitido por la legislación vigente. Por otro lado, el diseño convertidores con nuevas topologías y una legislación cada vez más restrictiva en cuanto a emisiones emi se refiere, hace imprescindible la elaboración de nuevas herramientas capaces de analizar los efectos que de las emi generadas se puedan derivar. Uno de los convertidores de potencia emergentes y que actualmente está adquiriendo especial relevancia es el convertidor matricial (mc). El auge del interés por esta topología durante los últimos años ha sido motivado gracias a prestaciones como la conversión directa ac/ac, su gran densidad de potencia y la ausencia de grandes componentes reactivos para el almacenaje de energía. El trabajo que se presenta en este documento trata de dar cobertura al estudio y la reducción de las emi generadas por los mc. Esta tesis doctoral se ha dividido en dos líneas de investigación: estudio de las perturbaciones emi producidas por los mc y prevención de efectos adversos producidos por dichas emi. La primera línea de investigación ha tenido como objetivo principal el estudio de las emis generadas por los mc de topología directa. En dicho estudio se ha desarrollado un modelo emi para poder predecir las perturbaciones conducidas generadas por dichos convertidores. Uno de los objetivos principales de dicho modelo es proporcionar aproximaciones suficientemente válidas en un tiempo reducido. La estrategia utilizada ha sido el cálculo de las perturbaciones conducidas clasificando estas en modo común (cm) y modo diferencial (dm). El método utilizado se basa en la extracción de circuitos de impedancias equivalentes que proporcionen una representación fidedigna de la generación y propagación de las perturbaciones sin necesidad de complejos sistemas de cálculo. La segunda línea de investigación ha tenido como objetivo reducir el número de descargas eléctricas que se producen en los cojinetes del motor, las cuales son una de las causas principales de la reducción de su vida útil. Estas descargas son debidas a los niveles de la tensión en modo común (cmv) y sus rápidas variaciones en el tiempo (dv/dt). Para reducir los niveles de la cmv se ha desarrollado una modulación basada en la tradicional space vector modulation (svm) donde se remplazan los vectores cero, utilizados convencionalmente, por vectores rotativos. Este intercambio de vectores ha demostrado que permite reducir de manera significativa la amplitud del cmv y con ello reducir la probabilidad en la aparición de descargas eléctricas en los cojinetes. Además, en el estudio se analiza la utilización de vectores activos de diferentes amplitudes con el objetivo de mejorar la modulación presentada cuando se utilizan índices de modulación pequeños.
Datos académicos de la tesis doctoral «Estudio e implementación de nuevas técnicas de modulación para la reducción de perturbaciones emi en convertidores matriciales«
- Título de la tesis: Estudio e implementación de nuevas técnicas de modulación para la reducción de perturbaciones emi en convertidores matriciales
- Autor: Jorge Espina Masramon
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 07/11/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antoni Arias Pujol
- Tribunal
- Presidente del tribunal: abelardo Martínez iturbe
- xavier Jord? i sanuy (vocal)
- (vocal)
- (vocal)