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Dr. Riedemann desarrolla proyecto sobre convertidor de potencia para controlar máquinas eléctricas

El diseño y construcción de un nuevo convertidor de potencia forman parte del proyecto de investigación FONDECYT de Iniciación que está llevando a cabo el profesor de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, Dr. Javier Riedemann, y que es la extensión de su trabajo de doctorado.

Los inversores fuente de tensión de dos niveles son el convertidor de potencia estándar utilizado en la industria para alimentar máquinas de corriente alterna. Estos convertidores típicamente se controlan mediante estrategias de modulación por ancho de pulso (PWM) para generar el voltaje y frecuencia deseados en la salida. Sin embargo, es sabido que los convertidores PWM generan voltajes de modo común en los terminales de la máquina, los que pueden producir la circulación de corrientes indeseadas que eventualmente pueden ocasionar daños en la máquina. 

En este proyecto se propone una topología de convertidor estático de potencia para accionamiento de motores de corriente alterna. El convertidor es del tipo matricial indirecto y consta de dos salidas de tres niveles cada una. El objetivo es alimentar un motor de inducción en configuración de terminales abiertos, de esta manera existe la posibilidad de reducir la generación de voltaje de modo común y así reducir la posibilidad de daños en la máquina. Además, al ser un convertidor de tres niveles, se mejora la calidad de las señales de voltaje y corriente en el motor, en comparación con los convertidores estándar de dos niveles.

Por otro lado, la configuración tipo matricial del convertidor propuesto permite flujos bidireccionales de potencia, por lo que se podría utilizar en aplicaciones de generación y/o frenado regenerativo, de manera de aumentar la eficiencia del sistema.

 “Uno de los problemas de los convertidores de potencia, cuando las máquinas operan a velocidad variable, es que aparece lo que se denomina voltaje de modo común. Con este convertidor se pretende reducir ese tipo de voltaje, ya que éstos dañan prematuramente la máquina, entonces con este nuevo aparato uno podría reducir considerablemente la necesidad de mantenimiento de ella. Además, se trata de un convertidor bidireccional, es decir, se puede operar máquinas que funcionen como motor, o bien, como generador para devolver energía a la red y aumentar la eficiencia”, enfatiza el investigador.

Cabe destacar que el proyecto fue adjudicado el año 2018 y tiene una duración de tres años.