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La conversión de potencia de corriente continua a corriente alterna se logró a mediados del
siglo XIX y XX con la ayuda de conjuntos MG (grupos electrógenos) y convertidores rotativos.
A principios del siglo XX, los tubos llenos de gas, así como los tubos de vacío, se usaban como
interruptores dentro de los circuitos inversores. Un inversor es un dispositivo eléctrico, y es
capaz de cambiar una corriente de CC a una corriente de CA a una frecuencia y voltaje
determinados. Por ejemplo, si queremos proporcionar una fuente de alimentación a los
electrodomésticos, entonces utilizará 230V AC. En algunos casos, cuando la alimentación de
CA no está disponible, la fuente de alimentación se puede proporcionar a los
electrodomésticos a través de un inversor de 12V. Los inversores son aplicables a los sistemas
fotovoltaicos para proporcionar el suministro a los dispositivos eléctricos en cabañas de
montaña, casas aisladas, barcos, auto caravanas, etc. En este artículo, vamos a discutir qué es
un inversor. cómo hacer que un inversor funcione y sus aplicaciones.
Introducción
¿Qué es un inversor?
Un inversor se puede definir como
un equipo eléctrico compacto y de
forma rectangular que se utiliza
para convertir el voltaje de
corriente continua (CC) en voltaje
de corriente alterna (CA) en
dispositivos comunes.
Hay muchos circuitos eléctricos básicos para los
dispositivos de alimentación, un transformador y
dispositivos de conmutación. La alteración de CC a una
CA puede lograrse mediante la energía almacenada
dentro de la fuente de CC, como la batería . Todo el
proceso se puede hacer con la ayuda de dispositivos de
conmutación que se ENCIENDEN y APAGAN
constantemente, y luego se intensifica con el
transformador.
Diagrama de circuito del inversor
El voltaje de CC de entrada se
puede ENCENDER / APAGAR
utilizando dispositivos de
alimentación como MOSFET, de
lo contrario, transistores de
potencia. El voltaje cambiante
dentro del primario genera un voltaje alterno en el
devanado resultante. El funcionamiento del transformador
es equivalente a un amplificador donde las baterías
pueden aumentar la salida del suministro de voltaje a 120
V, de lo contrario 240 V.
Tipos de inversores
El inversor se puede clasificar en muchos tipos según la
salida, la fuente, el tipo de carga, etc. A continuación se
muestra la clasificación mas importante de los circuitos del
inversor:
Según la característica de salida
inversor de onda cuadrada: La forma de onda de salida del voltaje para
este inversor es una onda cuadrada. Este tipo de inversor es el menos
utilizado entre todos los demás tipos de inversores porque todos los
aparatos están diseñados para suministro de onda sinusoidal.
onda sinusoidal: La forma de onda de salida del voltaje es una onda
sinusoidal y nos da una salida muy similar a la del suministro eléctrico.
Esta es la principal ventaja de este inversor porque todos los aparatos que
estamos usando están diseñados para la onda sinusoidal.
Onda sinusoidal modificada: La construcción de este tipo de inversor es
compleja que la de un inversor de onda cuadrada simple, pero más fácil
en comparación con el inversor de onda sinusoidal pura. La salida de
dicho inversor es una de dos ondas cuadradas. La forma de onda de
salida no es exactamente una onda sinusoidal, pero se parece a la forma
de una onda sinusoidal
Tipos de
inversores
Según el tipo de carga
inversor monofásico: Generalmente, la carga residencial y
comercial utiliza energía monofásica. El inversor
monofásico se divide en dos partes:
Inversor de medio puente monofásico
En este caso, el voltaje de CC total es Vs y se
divide en dos partes iguales Vs / 2. El tiempo
para un ciclo es T seg.
Para medio ciclo de 0 <t <T / 2, el tiristor T1
conduce. El voltaje de carga es Vs / 2 debido
a la fuente de voltaje superior Vs / 2.
Para el segundo semiciclo de T / 2 <t <T, el
tiristor T1 se conmuta y T2 conduce. Durante
este período, el voltaje de carga es -Vs / 2
debido a la fuente más baja Vs / 2.
Este tipo de inversor consta de dos tiristores
y dos diodos y la conexión es como se
muestra a continuación:
Inversor monofásico de puente completo
En este tipo de inversor se utilizan cuatro tiristores y
cuatro diodos como se muestra a continuación.
A la vez, dos tiristores T1 y T2 conducen durante el primer
medio ciclo 0 <t <T / 2. Durante este período, la tensión de
carga es Vs, que es similar a la tensión de alimentación
de CC. Para el segundo semiciclo T / 2 <t <T, dos
tiristores T3 y T4 conducen. El voltaje de carga durante
este período es -Vs.
Tipos de
inversores
Inversor monofásico de puente completo
Inversor de medio puente monofásico
Aquí podemos obtener un voltaje de salida de CA igual
al voltaje de suministro de CC y el factor de utilización
de la fuente es del 100%. La forma de onda del voltaje
de salida es una forma de onda cuadrada y los filtros
se utilizan para convertirla en una onda sinusoidal.
Si todos los tiristores conducen al mismo tiempo o en
un par de (T1 y T3) o (T2 y T4), entonces la fuente
estará en cortocircuito. Los diodos están conectados
en el circuito como diodo de retroalimentación porque
se utiliza para la retroalimentación de energía a la
podemos obtener una forma de onda de voltaje alterno con
una frecuencia de 1 / T Hz y una amplitud pico Vs / 2. La
forma de onda de salida es una onda cuadrada. Pasará a
través del filtro y eliminará los armónicos no deseados que
nos dan una forma de onda sinusoidal pura. La frecuencia de
la forma de onda se puede controlar mediante el tiempo de
ENCENDIDO (Ton) y el tiempo de APAGADO (Toff) del
tiristor.
La magnitud del voltaje de salida es la mitad del voltaje de
suministro y el período de utilización de la fuente es del 50%.
Esta es una desventaja del inversor de medio puente y la
solución es el inversor de puente completo .
Tipos de
inversoresInversor de puente
trifásico
En caso de carga industrial se utiliza alimentación de
corriente alterna trifásica y para ello tenemos que utilizar un
inversor trifásico. En este tipo de inversor, se utilizan seis
tiristores y seis diodos y se conectan como se muestra en la
figura siguiente.
Puede funcionar en dos modos según el grado de pulsos de
la puerta. Modo de 180 grados / Modo de 120 grados
Modo de 180 grados
En este modo de funcionamiento, el tiempo de
conducción del tiristor es de 180 grados. En
cualquier momento del período, tres tiristores
(un tiristor de cada fase) están en modo de
conducción. La forma del voltaje de fase es de
tres formas de onda escalonadas y la forma
del voltaje de línea es una onda cuasi
cuadrada.
Modo de 120 grados
En esta operación, a la vez solo conducen dos
tiristores. Una de las fases del tiristor no está
conectada al terminal positivo ni está conectada al
terminal negativo. El tiempo de conducción de cada
tiristor es de 120 grados. La forma del voltaje de
línea es una forma de onda de tres pasos y la forma
del voltaje de fase es una forma de onda cuasi
cuadrada.
Estos se utilizan en una variedad de aplicaciones, como pequeños adaptadores
de automóviles para la oficina, aplicaciones domésticas, así como sistemas de
red grande.
1. Los inversores se pueden utilizar como fuentes de alimentación
ininterrumpida de UPS
2. Estos se pueden usar como inversores independientes
3. Estos pueden ser utilizados en sistemas de energía solar .
4. Un inversor es el componente básico de una fuente de alimentación
conmutada SMPS .
5. Estos se pueden usar en ventiladores centrífugos, bombas, mezcladoras,
extrusoras, bancos de pruebas. transportadores, bombas dosificadoras. y
equipos de manejo web.
Aplicaciones de inversor
Inversor de onda cuadrada
El inversor de onda cuadrada es un tipo de inversor que convierte la energía solar CC en energía CA. El
inversor de onda cuadrada tiene un diseño más simple y más eficiente que un inversor de onda sinusoidal.
Sin embargo, la onda cuadrada no será apropiada para algunas cargas, porque el gran contenido de
armónicos puede causar interferencia. Algunos dispositivos electromecánicos no funcionan bien con
energía de onda cuadrada. Si la carga es reactiva, habrá pérdida de eficiencia debido a la pérdida de
potencia reactiva, por lo que la ventaja de eficiencia del inversor puede anularse. Las cargas resistivas
también pueden sufrir interferencias radiadas debido al contenido de armónicos.
Para su calculo se emplean las siguientes formulas:

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  • 1. Republica bolivariana de Venezuela Instituto universitario politécnico Santiago Mariño Extensión-Porlamar Inversores Realizado por: Victor Perozo C.I:27.352.276 Porlamar 07 de agosto de 2020
  • 2. La conversión de potencia de corriente continua a corriente alterna se logró a mediados del siglo XIX y XX con la ayuda de conjuntos MG (grupos electrógenos) y convertidores rotativos. A principios del siglo XX, los tubos llenos de gas, así como los tubos de vacío, se usaban como interruptores dentro de los circuitos inversores. Un inversor es un dispositivo eléctrico, y es capaz de cambiar una corriente de CC a una corriente de CA a una frecuencia y voltaje determinados. Por ejemplo, si queremos proporcionar una fuente de alimentación a los electrodomésticos, entonces utilizará 230V AC. En algunos casos, cuando la alimentación de CA no está disponible, la fuente de alimentación se puede proporcionar a los electrodomésticos a través de un inversor de 12V. Los inversores son aplicables a los sistemas fotovoltaicos para proporcionar el suministro a los dispositivos eléctricos en cabañas de montaña, casas aisladas, barcos, auto caravanas, etc. En este artículo, vamos a discutir qué es un inversor. cómo hacer que un inversor funcione y sus aplicaciones. Introducción
  • 3. ¿Qué es un inversor? Un inversor se puede definir como un equipo eléctrico compacto y de forma rectangular que se utiliza para convertir el voltaje de corriente continua (CC) en voltaje de corriente alterna (CA) en dispositivos comunes. Hay muchos circuitos eléctricos básicos para los dispositivos de alimentación, un transformador y dispositivos de conmutación. La alteración de CC a una CA puede lograrse mediante la energía almacenada dentro de la fuente de CC, como la batería . Todo el proceso se puede hacer con la ayuda de dispositivos de conmutación que se ENCIENDEN y APAGAN constantemente, y luego se intensifica con el transformador. Diagrama de circuito del inversor El voltaje de CC de entrada se puede ENCENDER / APAGAR utilizando dispositivos de alimentación como MOSFET, de lo contrario, transistores de potencia. El voltaje cambiante dentro del primario genera un voltaje alterno en el devanado resultante. El funcionamiento del transformador es equivalente a un amplificador donde las baterías pueden aumentar la salida del suministro de voltaje a 120 V, de lo contrario 240 V.
  • 4. Tipos de inversores El inversor se puede clasificar en muchos tipos según la salida, la fuente, el tipo de carga, etc. A continuación se muestra la clasificación mas importante de los circuitos del inversor: Según la característica de salida inversor de onda cuadrada: La forma de onda de salida del voltaje para este inversor es una onda cuadrada. Este tipo de inversor es el menos utilizado entre todos los demás tipos de inversores porque todos los aparatos están diseñados para suministro de onda sinusoidal. onda sinusoidal: La forma de onda de salida del voltaje es una onda sinusoidal y nos da una salida muy similar a la del suministro eléctrico. Esta es la principal ventaja de este inversor porque todos los aparatos que estamos usando están diseñados para la onda sinusoidal. Onda sinusoidal modificada: La construcción de este tipo de inversor es compleja que la de un inversor de onda cuadrada simple, pero más fácil en comparación con el inversor de onda sinusoidal pura. La salida de dicho inversor es una de dos ondas cuadradas. La forma de onda de salida no es exactamente una onda sinusoidal, pero se parece a la forma de una onda sinusoidal
  • 5. Tipos de inversores Según el tipo de carga inversor monofásico: Generalmente, la carga residencial y comercial utiliza energía monofásica. El inversor monofásico se divide en dos partes: Inversor de medio puente monofásico En este caso, el voltaje de CC total es Vs y se divide en dos partes iguales Vs / 2. El tiempo para un ciclo es T seg. Para medio ciclo de 0 <t <T / 2, el tiristor T1 conduce. El voltaje de carga es Vs / 2 debido a la fuente de voltaje superior Vs / 2. Para el segundo semiciclo de T / 2 <t <T, el tiristor T1 se conmuta y T2 conduce. Durante este período, el voltaje de carga es -Vs / 2 debido a la fuente más baja Vs / 2. Este tipo de inversor consta de dos tiristores y dos diodos y la conexión es como se muestra a continuación: Inversor monofásico de puente completo En este tipo de inversor se utilizan cuatro tiristores y cuatro diodos como se muestra a continuación. A la vez, dos tiristores T1 y T2 conducen durante el primer medio ciclo 0 <t <T / 2. Durante este período, la tensión de carga es Vs, que es similar a la tensión de alimentación de CC. Para el segundo semiciclo T / 2 <t <T, dos tiristores T3 y T4 conducen. El voltaje de carga durante este período es -Vs.
  • 6. Tipos de inversores Inversor monofásico de puente completo Inversor de medio puente monofásico Aquí podemos obtener un voltaje de salida de CA igual al voltaje de suministro de CC y el factor de utilización de la fuente es del 100%. La forma de onda del voltaje de salida es una forma de onda cuadrada y los filtros se utilizan para convertirla en una onda sinusoidal. Si todos los tiristores conducen al mismo tiempo o en un par de (T1 y T3) o (T2 y T4), entonces la fuente estará en cortocircuito. Los diodos están conectados en el circuito como diodo de retroalimentación porque se utiliza para la retroalimentación de energía a la podemos obtener una forma de onda de voltaje alterno con una frecuencia de 1 / T Hz y una amplitud pico Vs / 2. La forma de onda de salida es una onda cuadrada. Pasará a través del filtro y eliminará los armónicos no deseados que nos dan una forma de onda sinusoidal pura. La frecuencia de la forma de onda se puede controlar mediante el tiempo de ENCENDIDO (Ton) y el tiempo de APAGADO (Toff) del tiristor. La magnitud del voltaje de salida es la mitad del voltaje de suministro y el período de utilización de la fuente es del 50%. Esta es una desventaja del inversor de medio puente y la solución es el inversor de puente completo .
  • 7. Tipos de inversoresInversor de puente trifásico En caso de carga industrial se utiliza alimentación de corriente alterna trifásica y para ello tenemos que utilizar un inversor trifásico. En este tipo de inversor, se utilizan seis tiristores y seis diodos y se conectan como se muestra en la figura siguiente. Puede funcionar en dos modos según el grado de pulsos de la puerta. Modo de 180 grados / Modo de 120 grados Modo de 180 grados En este modo de funcionamiento, el tiempo de conducción del tiristor es de 180 grados. En cualquier momento del período, tres tiristores (un tiristor de cada fase) están en modo de conducción. La forma del voltaje de fase es de tres formas de onda escalonadas y la forma del voltaje de línea es una onda cuasi cuadrada. Modo de 120 grados En esta operación, a la vez solo conducen dos tiristores. Una de las fases del tiristor no está conectada al terminal positivo ni está conectada al terminal negativo. El tiempo de conducción de cada tiristor es de 120 grados. La forma del voltaje de línea es una forma de onda de tres pasos y la forma del voltaje de fase es una forma de onda cuasi cuadrada.
  • 8. Estos se utilizan en una variedad de aplicaciones, como pequeños adaptadores de automóviles para la oficina, aplicaciones domésticas, así como sistemas de red grande. 1. Los inversores se pueden utilizar como fuentes de alimentación ininterrumpida de UPS 2. Estos se pueden usar como inversores independientes 3. Estos pueden ser utilizados en sistemas de energía solar . 4. Un inversor es el componente básico de una fuente de alimentación conmutada SMPS . 5. Estos se pueden usar en ventiladores centrífugos, bombas, mezcladoras, extrusoras, bancos de pruebas. transportadores, bombas dosificadoras. y equipos de manejo web. Aplicaciones de inversor
  • 9. Inversor de onda cuadrada El inversor de onda cuadrada es un tipo de inversor que convierte la energía solar CC en energía CA. El inversor de onda cuadrada tiene un diseño más simple y más eficiente que un inversor de onda sinusoidal. Sin embargo, la onda cuadrada no será apropiada para algunas cargas, porque el gran contenido de armónicos puede causar interferencia. Algunos dispositivos electromecánicos no funcionan bien con energía de onda cuadrada. Si la carga es reactiva, habrá pérdida de eficiencia debido a la pérdida de potencia reactiva, por lo que la ventaja de eficiencia del inversor puede anularse. Las cargas resistivas también pueden sufrir interferencias radiadas debido al contenido de armónicos. Para su calculo se emplean las siguientes formulas: