Aportacions i tècniques per aconseguir onduladors amb molt baixa taxa de distorsió harmònica
- Autores: Antoni Sudriá Andreu
- Directores de la Tesis: Joan Bergas Jané (dir. tes.), Samuel Galceran Arellano (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2005
- Idioma: catalán
- ISBN: 84-689-9241-0
- Depósito Legal: B.31285-2006
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ferran Puerta Sales (presid.), Oriol Boix i Aragonès (secret.), Joan Peracaula (voc.), Vicente Barranco López (voc.), Francisco Javier Arcega Solsona (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
- català
A lactualitat les societats industrials avançades basen el seu desenvolupament en les noves Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (TIC). Però aquestes tecnologies són molt sensibles a la qualitat i continuïtat del seu subministrament denergia elèctrica. Per aquest motiu els Sistemes dAlimentació Ininterrompuda (SAI) i, per tant, els onduladors, estan agafant un nou protagonisme com a elements fonamentals de la nova societat de les TIC.
Els equipaments de les TIC són en la seva totalitat equips electrònics que es comporten com a càrregues no lineals per a la xarxa elèctrica que els alimenta. Les càrregues no lineals consumeixen intensitats no sinusoïdals que en el cas désser alimentades per SAI originen una distorsió harmònica de lona de tensió sinusoïdal de sortida. En aquests moments els SAI presents al mercat presenten una Distorsió Harmònica Total (THD) no inferior al 5% quan alimenten càrregues no lineals. Disminuir aquesta distorsió és lactual repte en el disseny dels onduladors dels SAI.
El present treball proposa una sèrie de tècniques de control, per tal daconseguir onduladors amb una molt baixa taxa de distorsió harmònica, basades en una nova metodologia de control no lineal provenint de la teoria del control en mode lliscant. La principal aportació del control en mode lliscant és la seva robustesa davant les pertorbacions i, per tant, sembla una tecnologia de control perfectament adaptada per a respondre a les càrregues no lineals de les TIC. La principal dificultat de laplicació pràctica dels controls que sestudien en el present treball és la necessitat defectuar els càlculs necessaris amb una elevada velocitat per tal daconseguir freqüències dexecució de lalgoritme de control no inferiors a 40 kHz.
En el present treball shan dissenyat i construït els prototipus necessaris per tal dimplementar els algoritmes de control estudiats perquè siguin executats en un Processador Digital de Senyal (DSP) amb una freqüència dexecució prou elevada per tal daconseguir una distorsió harmònica total (THD) extraordinàriament baixa alimentant càrregues totalment no lineals. Es creu sincerament que no existeix, en aquests moments, al mercat cap altre ondulador amb les característiques aconseguides.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
- English
Nowadays, advanced industry societies base their development on Information Technologies and Communication (ITC). But these technologies are very sensitive to quality and continuity of power supply. For this reason Uninterruptible Power Supply (UPS) and, in fact, inverters are taking the chief role in fundamental elements of new societies of ITC.
ITC equipment is totally electronics and their behaviour is like a nonlinear load for electrical grid supplying them. Nonlinear loads consume non-sinusoidal currents that in case they are supplied by an UPS produce harmonic distortion of the voltage output wave. Nowadays, UPS in the market achieve a Total Harmonic Distortion (THD) not less than 5% when supplying nonlinear loads. Decrease this distortion is the goal in UPS inverter design.
The present work proposes several techniques in order to obtain a low THD. These techniques are based on a new nonlinear control methodology developed from sliding mode control theory. The main feature of sliding mode control is its robustness in front of perturbations and, therefore, it seems a very interesting method for nonlinear loads of the ITC. However, the main difficulty in the actual application is the need for high speed processors in order to achieve high frequency algorithm execution, not less than 40 kHz.
In the present work new prototypes have been designed and constructed to implement the studied control algorithms. Theses prototypes use high speed DSPs in order to achieve a low THD in the inverter supplying nonlinear loads. In the market does not exist a similar inverter with similar features like ones developed in this work.
- català
