Control de excitación de la máquina síncrona usando Chopper

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

El control de excitación de la máquina síncrona es uno de los aspectos más importantes en la generación de energía eléctrica. Para lograr un rendimiento óptimo en la generación de energía eléctrica, es esencial que la máquina síncrona esté adecuadamente excitada. En este sentido, el uso de choppers se ha convertido en una técnica cada vez más popular para controlar la excitación de la máquina síncrona.

En este artículo, se presentará una introducción detallada sobre el control de excitación de la máquina síncrona utilizando choppers. Se explicará el principio de funcionamiento de la máquina síncrona y la importancia de la excitación de la misma. Además, se explicará el concepto de chopper y su aplicación en el control de la excitación de la máquina síncrona.

Asimismo, se describirá el proceso de diseño y simulación de un sistema de control de excitación de la máquina síncrona utilizando choppers. Se presentarán los resultados obtenidos en las simulaciones y se analizarán en detalle.

Indice de contenidos

:

Control de excitación de la máquina síncrona usando Chopper

El control de excitación de la máquina síncrona es un aspecto importante para su correcto funcionamiento y rendimiento. En este artículo, se abordará la utilización de un chopper para controlar la excitación de la máquina síncrona.

¿Qué es un chopper?

Un chopper es un dispositivo electrónico que permite controlar la corriente que fluye a través de un circuito eléctrico. Es esencialmente un interruptor que se enciende y se apaga a una frecuencia determinada para obtener un valor medio de corriente deseado.

¿Cómo se utiliza un chopper para controlar la excitación de la máquina síncrona?

En una máquina síncrona, la excitación se logra mediante la aplicación de una corriente continua al devanado de campo. Esta corriente se puede controlar mediante un chopper, que permite variar el valor medio de corriente que fluye a través del devanado de campo.

El chopper se conecta en serie con el devanado de campo, y se configura para que se encienda y se apague a una frecuencia determinada. Al variar el tiempo en que el chopper está encendido y apagado, se puede variar el valor medio de corriente que fluye a través del devanado de campo.

¿Cuáles son las ventajas del control de excitación de la máquina síncrona mediante chopper?

  • Permite una regulación más precisa de la excitación de la máquina síncrona.
  • Reduce la pérdida de energía en el devanado de campo, lo que mejora la eficiencia de la máquina.
  • Permite la utilización de máquinas síncronas en aplicaciones de velocidad variable.

¿Cómo se implementa el control de excitación de la máquina síncrona mediante chopper?

Para implementar el control de excitación de la máquina síncrona mediante chopper, se necesitan los siguientes componentes:

  • Un chopper
  • Un circuito de control para el chopper
  • Un sensor de corriente para medir la corriente que fluye a través del devanado de campo
  • Un microcontrolador para procesar la señal del sensor y generar la señal de control para el chopper

El circuito de control para el chopper se encarga de generar la señal de control que determina el tiempo en que el chopper se enciende y se apaga. Esta señal se genera a partir de la señal de referencia, que puede ser una señal de velocidad o una señal de torque, dependiendo de la aplicación.

Una vez que se tiene la señal de control, se envía al chopper para que controle la corriente que fluye a través del devanado de campo. El sensor de corriente se encarga de medir la corriente que fluye a través del devanado de campo y enviar la señal al microcontrolador, que procesa la señal y genera la señal de control para el chopper.

Conclusiones

El control de excitación de la máquina síncrona mediante chopper es una técnica efectiva para lograr una regulación precisa de la excitación de la máquina. Esto permite mejorar su eficiencia y utilizarla en aplicaciones de velocidad variable. La implementación de esta técnica requiere de componentes electrónicos específicos y un circuito de control adecuado.

Características generales de los choppers.

Un chopper es un dispositivo electrónico que se utiliza en el control de motores eléctricos. Su principal función es controlar la velocidad y el par de un motor eléctrico, lo que permite una mayor eficiencia en el consumo de energía eléctrica. A continuación, se presentan las características generales de los choppers:

1. Funcionamiento

Los choppers son dispositivos electrónicos que funcionan como interruptores de alta velocidad. Su funcionamiento se basa en la conmutación de un circuito, lo que permite controlar el flujo de corriente eléctrica en un motor. Esto significa que pueden encender y apagar la corriente eléctrica de manera rápida y precisa.

2. Tipos de choppers

Existen varios tipos de choppers, entre los que se encuentran:

  • Chopper de paso
  • Chopper de tiempo fijo
  • Chopper de tiempo variable

3. Ventajas

Las principales ventajas de los choppers son:

  • Ahorro de energía: Los choppers permiten un mayor control en la corriente eléctrica, lo que se traduce en un consumo de energía más eficiente.
  • Control de velocidad: Los choppers permiten un control preciso de la velocidad de un motor eléctrico, lo que permite adaptarlo a diferentes necesidades.
  • Control de par: Los choppers también permiten un control preciso del par de un motor eléctrico.

4. Aplicaciones

Los choppers se utilizan en diferentes aplicaciones, entre las que se encuentran:

  • Control de motores eléctricos
  • Reguladores de voltaje
  • Convertidores de energía
  • Iluminación LED

Su capacidad de controlar la velocidad y el par de un motor eléctrico los hace ideales para diferentes aplicaciones en la industria y el hogar.

Tipos de chopper.

El chopper es un dispositivo electrónico utilizado en el control de la excitación de la máquina síncrona. Su función principal es controlar la corriente que fluye en la máquina para asegurar su correcto funcionamiento. Existen varios tipos de chopper que se utilizan en diferentes aplicaciones. A continuación, se detallarán los más comunes:

1. Chopper de onda completa (Full bridge chopper)

Este tipo de chopper se utiliza para suministrar una tensión variable a la carga. Consiste en 4 interruptores controlados por pulsos que se utilizan para alternar la dirección de la corriente. La ventaja de este tipo de chopper es que puede controlar la corriente en ambas direcciones.

2. Chopper de media onda (Half bridge chopper)

Este tipo de chopper es una versión simplificada del chopper de onda completa. Utiliza solo 2 interruptores para controlar la dirección de la corriente. Es menos eficiente que el chopper de onda completa, pero es más fácil de implementar y requiere menos componentes.

3. Chopper de dos cuadrantes (Two quadrant chopper)

Este tipo de chopper es utilizado en aplicaciones que requieren la regulación de la velocidad y la dirección de rotación de la máquina. Permite el control de la corriente y la tensión en dos cuadrantes diferentes, lo que permite la regulación de la velocidad y dirección de la máquina síncrona.

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4. Chopper de cuatro cuadrantes (Four quadrant chopper)

Este tipo de chopper es similar al chopper de dos cuadrantes, pero permite el control de la corriente y la tensión en cuatro cuadrantes diferentes. Esto permite un mayor control sobre la velocidad y la dirección de rotación de la máquina síncrona.

Su uso permite la regulación de la corriente y la tensión en diferentes cuadrantes, lo que permite un mayor control sobre la velocidad y la dirección de rotación de la máquina. Existen diferentes tipos de chopper, cada uno adecuado para diferentes aplicaciones y requerimientos.

Principio de control del chopper.

El principio de control del chopper es esencial para entender cómo funciona el control de excitación de la máquina síncrona mediante chopper. Este principio se basa en la regulación de la corriente que fluye a través del circuito de campo de la máquina síncrona.

¿Qué es un chopper?

Un chopper es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la corriente que fluye a través de un circuito. En el caso del control de excitación de la máquina síncrona, el chopper se utiliza para controlar la corriente que fluye a través del circuito de campo de la máquina.

Funcionamiento del chopper

El chopper funciona de la siguiente manera:

  • El chopper recibe una señal de entrada, que es la tensión de referencia.
  • El chopper compara la señal de entrada con la tensión de la batería.
  • Si la señal de entrada es mayor que la tensión de la batería, entonces el chopper conecta el circuito de campo de la máquina síncrona a la batería.
  • Si la señal de entrada es menor que la tensión de la batería, entonces el chopper desconecta el circuito de campo de la máquina síncrona de la batería.

De esta manera, el chopper controla la corriente que fluye a través del circuito de campo de la máquina síncrona.

Importancia del control del chopper

El control del chopper es esencial para el correcto funcionamiento del control de excitación de la máquina síncrona. Si la corriente que fluye a través del circuito de campo de la máquina es demasiado alta o demasiado baja, puede afectar el rendimiento de la máquina.

Además, el control del chopper permite ajustar la corriente del campo de la máquina síncrona en tiempo real, lo que es útil en situaciones en las que se requiere un cambio rápido en la carga de la máquina.

Conclusiones

El chopper se utiliza para controlar la corriente que fluye a través del circuito de campo de la máquina, lo que permite ajustar la corriente del campo en tiempo real y mejorar el rendimiento de la máquina.

Funcionamiento del chopper.

El chopper, también conocido como convertidor de corriente continua a corriente pulsante, es un dispositivo que se utiliza para controlar la excitación de la máquina síncrona.

¿Cómo funciona el chopper?

El chopper funciona mediante la conversión de corriente continua en corriente pulsante. Esto se logra mediante el uso de un interruptor electrónico que se encarga de abrir y cerrar el circuito de corriente continua.

El chopper es capaz de variar la cantidad de corriente que se suministra a la máquina síncrona, lo que permite controlar la velocidad de la máquina y mejorar su eficiencia energética. Además, el chopper también es capaz de proteger la máquina síncrona contra sobrecargas y cortocircuitos.

Componentes del chopper

El chopper está compuesto por varios componentes, entre los que destacan:

  • Interruptor electrónico: este componente se encarga de abrir y cerrar el circuito de corriente continua.
  • Inductor: se utiliza para filtrar las fluctuaciones de corriente producidas por el interruptor electrónico.
  • Capacitor: se utiliza para almacenar energía eléctrica y suministrarla a la máquina síncrona de manera constante.

Aplicaciones del chopper

El chopper se utiliza en diversas aplicaciones, como por ejemplo:

  • Control de velocidad de motores eléctricos.
  • Control de la iluminación en sistemas de iluminación LED.
  • Regulación de la tensión en sistemas de energía solar.

Ventajas del chopper

El chopper ofrece varias ventajas, entre las que se destacan:

  1. Permite controlar la velocidad de la máquina síncrona.
  2. Mejora la eficiencia energética de la máquina.
  3. Protege la máquina síncrona contra sobrecargas y cortocircuitos.
  4. Es fácil de instalar y utilizar.

Además, ofrece varias ventajas y se utiliza en diversas aplicaciones.

Aplicaciones de los choppers.

Los choppers, también conocidos como convertidores DC-DC, son dispositivos electrónicos que permiten controlar la energía que fluye entre dos circuitos. Su uso se ha extendido a lo largo de las últimas décadas en diversas aplicaciones, entre las que destacan:

1. Control de velocidad de motores

Los choppers son muy utilizados en la industria para controlar la velocidad de los motores eléctricos, ya que permiten ajustar la cantidad de energía que se suministra al motor. De esta forma, se pueden adaptar las revoluciones del motor a las necesidades del proceso productivo, ahorrando energía y prolongando la vida útil del motor.

2. Regulación de tensión

Los choppers también se utilizan como reguladores de tensión, ya que permiten transformar una tensión continua en otra tensión continua de valor distinto. Esto es muy útil en aplicaciones donde se requiere una tensión de alimentación específica, como en la carga de baterías o en la alimentación de dispositivos electrónicos.

3. Ahorro de energía

El uso de choppers también permite ahorrar energía en diversas aplicaciones, ya que permiten ajustar la cantidad de energía que se suministra a un circuito de acuerdo a las necesidades de este. Por ejemplo, en sistemas de iluminación LED, los choppers se utilizan para ajustar la intensidad de la luz emitida, ahorrando energía y prolongando la vida útil de la luminaria.

4. Generación de energía eléctrica

Los choppers también se utilizan en la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, como la energía solar o la energía eólica. En estos casos, los choppers se utilizan para convertir la energía generada por los paneles solares o las turbinas eólicas en una corriente continua que pueda ser utilizada por el sistema eléctrico de la vivienda o la industria.

Su uso se ha extendido a lo largo de las últimas décadas en diversas aplicaciones, desde el control de velocidad de motores hasta la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables.

Ventajas y desventajas del control de excitación con chopper.

El control de excitación con chopper es una técnica utilizada en el control de la máquina síncrona. Esta técnica utiliza un dispositivo electrónico llamado chopper para controlar la corriente de excitación de la máquina síncrona. A continuación, se detallan las ventajas y desventajas de esta técnica:

Ventajas

  • Mayor eficiencia energética: El control de excitación con chopper permite ajustar la corriente de excitación de la máquina síncrona en tiempo real, lo que reduce las pérdidas de energía y aumenta la eficiencia energética de la máquina.
  • Menor costo: El control de excitación con chopper es más económico que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que utiliza dispositivos electrónicos de bajo costo.
  • Mayor precisión: El control de excitación con chopper permite un mayor control de la corriente de excitación de la máquina síncrona, lo que se traduce en una mayor precisión del control de la velocidad y la tensión generada por la máquina.
  • Mayor flexibilidad: El control de excitación con chopper permite ajustar la corriente de excitación de la máquina síncrona en tiempo real, lo que permite adaptarse a diferentes cargas y condiciones de operación.
  • Menor ruido: El control de excitación con chopper produce menos ruido que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que evita el uso de dispositivos mecánicos para el control de la corriente de excitación.

Desventajas

  • Mayor complejidad: El control de excitación con chopper requiere de un sistema de control electrónico más complejo que otros métodos de control de la máquina síncrona.
  • Mayor riesgo de fallas: El control de excitación con chopper utiliza dispositivos electrónicos que están expuestos a fallas, lo que puede afectar el desempeño y la confiabilidad de la máquina síncrona.
  • Mayor requerimiento de mantenimiento: El control de excitación con chopper requiere de un mayor mantenimiento que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que los dispositivos electrónicos utilizados deben ser revisados y reemplazados con mayor frecuencia.
  • Mayor demanda de potencia: El control de excitación con chopper requiere de una mayor demanda de potencia eléctrica para el control electrónico, lo que puede afectar la eficiencia energética de la máquina síncrona en algunos casos.

Por lo tanto, su implementación debe ser cuidadosamente evaluada en función de las necesidades y condiciones específicas de cada aplicación.

Ventajas y desventajas del control de excitación con chopper.

El control de excitación con chopper es una técnica utilizada en el control de la máquina síncrona. Esta técnica utiliza un dispositivo electrónico llamado chopper para controlar la corriente de excitación de la máquina síncrona. A continuación, se detallan las ventajas y desventajas de esta técnica:

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Ventajas

  • Mayor eficiencia energética: El control de excitación con chopper permite ajustar la corriente de excitación de la máquina síncrona en tiempo real, lo que reduce las pérdidas de energía y aumenta la eficiencia energética de la máquina.
  • Menor costo: El control de excitación con chopper es más económico que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que utiliza dispositivos electrónicos de bajo costo.
  • Mayor precisión: El control de excitación con chopper permite un mayor control de la corriente de excitación de la máquina síncrona, lo que se traduce en una mayor precisión del control de la velocidad y la tensión generada por la máquina.
  • Mayor flexibilidad: El control de excitación con chopper permite ajustar la corriente de excitación de la máquina síncrona en tiempo real, lo que permite adaptarse a diferentes cargas y condiciones de operación.
  • Menor ruido: El control de excitación con chopper produce menos ruido que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que evita el uso de dispositivos mecánicos para el control de la corriente de excitación.

Desventajas

  • Mayor complejidad: El control de excitación con chopper requiere de un sistema de control electrónico más complejo que otros métodos de control de la máquina síncrona.
  • Mayor riesgo de fallas: El control de excitación con chopper utiliza dispositivos electrónicos que están expuestos a fallas, lo que puede afectar el desempeño y la confiabilidad de la máquina síncrona.
  • Mayor requerimiento de mantenimiento: El control de excitación con chopper requiere de un mayor mantenimiento que otros métodos de control de la máquina síncrona, ya que los dispositivos electrónicos utilizados deben ser revisados y reemplazados con mayor frecuencia.
  • Mayor demanda de potencia: El control de excitación con chopper requiere de una mayor demanda de potencia eléctrica para el control electrónico, lo que puede afectar la eficiencia energética de la máquina síncrona en algunos casos.

Por lo tanto, su implementación debe ser cuidadosamente evaluada en función de las necesidades y condiciones específicas de cada aplicación.

Elección de componentes para el circuito del chopper.

Al diseñar un circuito chopper para el control de excitación de la máquina síncrona, es importante elegir los componentes adecuados para garantizar un rendimiento óptimo del sistema. A continuación, se presentan algunos de los factores que deben tenerse en cuenta al seleccionar los componentes:

1. Transistores de potencia

Los transistores de potencia son los componentes principales del circuito chopper y son responsables de controlar la corriente que fluye a través del circuito. Es importante elegir transistores con una capacidad de corriente lo suficientemente alta para manejar la carga de la máquina síncrona y con una velocidad de conmutación rápida para minimizar las pérdidas de energía.

2. Diodos de bloqueo inverso

Los diodos de bloqueo inverso se utilizan para proteger los transistores de potencia de los picos de voltaje que pueden ocurrir cuando se apaga la corriente. Es importante elegir diodos con una capacidad de corriente adecuada y una velocidad de recuperación rápida para minimizar las pérdidas de energía.

3. Capacitores

Los capacitores se utilizan para almacenar energía y reducir las fluctuaciones de voltaje en el circuito. Es importante elegir capacitores con una capacidad adecuada para la carga de la máquina síncrona y una resistencia de serie baja para minimizar las pérdidas de energía.

4. Inductores

Los inductores se utilizan para filtrar las fluctuaciones de corriente en el circuito y reducir el ruido eléctrico. Es importante elegir inductores con una capacidad adecuada para la carga de la máquina síncrona y una resistencia de serie baja para minimizar las pérdidas de energía.

5. Resistencias de carga

Las resistencias de carga se utilizan para simular la carga de la máquina síncrona durante las pruebas del circuito chopper. Es importante elegir resistencias con una capacidad adecuada para la carga de la máquina síncrona y una resistencia baja para minimizar las pérdidas de energía.

6. Fusibles

Los fusibles se utilizan para proteger el circuito chopper de los cortocircuitos y las sobrecargas. Es importante elegir fusibles con una corriente nominal adecuada para la carga de la máquina síncrona y una velocidad de respuesta rápida para minimizar los tiempos de inactividad.

7. Circuitos de control

Los circuitos de control se utilizan para controlar el funcionamiento del circuito chopper y garantizar un rendimiento óptimo del sistema. Es importante elegir componentes de control con una respuesta rápida y una precisión adecuada para garantizar un control preciso de la corriente y el voltaje en el circuito.

Al seleccionar los componentes, es importante considerar la capacidad de corriente, la velocidad de conmutación, la capacidad de almacenamiento de energía y la resistencia de serie para minimizar las pérdidas de energía y garantizar un control preciso del circuito.

Diseño del circuito del chopper para la máquina síncrona.

El control de excitación de la máquina síncrona es un aspecto crucial en la generación de energía eléctrica. Una forma de hacerlo es mediante el uso de un chopper, el cual es un dispositivo que permite controlar la corriente que fluye en la bobina de campo de la máquina síncrona.

¿Qué es un chopper?

Un chopper es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la corriente que fluye en un circuito. Básicamente, consiste en un interruptor que se encarga de abrir y cerrar el circuito de forma periódica, permitiendo que la corriente fluya en una dirección determinada.

Diseño del circuito del chopper

Para diseñar el circuito del chopper para la máquina síncrona, es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos:

  • Selección del transistor: Es importante escoger un transistor que sea capaz de soportar la corriente y la tensión que se van a manejar en el circuito.
  • Selección del diodo: El diodo se utiliza para proteger al transistor de los picos de tensión que se producen al abrir y cerrar el circuito. Es importante escoger un diodo que tenga una corriente inversa de ruptura elevada.
  • Diseño del circuito de control: El circuito de control se encarga de generar la señal que se utiliza para abrir y cerrar el transistor. Es importante escoger el tipo de señal adecuado para el transistor seleccionado.

Ejemplo de circuito del chopper

A continuación, se muestra un ejemplo de circuito del chopper para la máquina síncrona:

Circuito del chopper

En este circuito, el transistor es un MOSFET de potencia y el diodo es un diodo de avalancha. El circuito de control está formado por un microcontrolador que genera una señal PWM para controlar la apertura y el cierre del transistor.

Conclusiones

El diseño del circuito del chopper para la máquina síncrona es un aspecto importante en el control de excitación de la máquina. Es necesario tener en cuenta la selección de los componentes y el diseño del circuito de control para obtener un buen funcionamiento del chopper.

Análisis de los parámetros de operación.

Cuando se trata de controlar la excitación de una máquina síncrona usando chopper, es importante realizar un análisis detallado de los parámetros de operación. Esto garantiza que el sistema funcione de manera eficiente y segura.

¿Qué son los parámetros de operación?

Los parámetros de operación son las variables que afectan el rendimiento y la eficiencia de la máquina síncrona. Incluyen:

  • Corriente de campo: es la corriente que se aplica al devanado de campo de la máquina síncrona. Esto determina la intensidad del campo magnético y, por lo tanto, la tensión inducida en los devanados de armadura.
  • Velocidad: es la velocidad a la que gira el rotor de la máquina síncrona. Esto afecta la frecuencia de la tensión inducida en los devanados de armadura.
  • Carga: es la cantidad de potencia que se extrae de la máquina síncrona. Esto afecta la corriente en los devanados de armadura y, por lo tanto, la tensión inducida.

¿Por qué es importante analizar los parámetros de operación?

El análisis de los parámetros de operación es crucial para garantizar que la máquina síncrona funcione de manera eficiente y segura. Al comprender cómo afectan estos parámetros al rendimiento de la máquina, se puede ajustar el control de excitación de la máquina usando chopper para optimizar el rendimiento y minimizar el riesgo de daños.

Por ejemplo, si la corriente de campo es demasiado alta, se puede producir un sobrecalentamiento del devanado de campo. Si la velocidad es demasiado baja, la máquina puede perder la sincronización y detenerse. Si la carga es demasiado alta, puede producirse una sobrecarga en los devanados de armadura.

¿Cómo se analizan los parámetros de operación?

Para analizar los parámetros de operación de una máquina síncrona, se pueden utilizar herramientas como simulaciones computacionales o pruebas en campo. Estos métodos permiten medir y analizar las variables de operación en diferentes condiciones y ajustar el control de excitación de la máquina usando chopper para optimizar el rendimiento.

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Además, es importante monitorear continuamente los parámetros de operación durante la operación normal de la máquina. Esto permite detectar cualquier cambio en el rendimiento y tomar medidas preventivas para evitar daños.

Conclusión

El análisis de los parámetros de operación es esencial para garantizar que el control de excitación de la máquina síncrona usando chopper funcione de manera eficiente y segura. Al comprender cómo afectan estos parámetros al rendimiento de la máquina, se puede ajustar el control para optimizar el rendimiento y minimizar el riesgo de daños.

Modelado del circuito del chopper para la máquina síncrona.

El control de excitación de la máquina síncrona es un aspecto crucial en la operación de la máquina síncrona. Una técnica de control que se utiliza para este propósito es el uso de un chopper. Un chopper es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la energía en un circuito eléctrico. En este artículo, explicaremos detalladamente el modelado del circuito del chopper para la máquina síncrona.

¿Qué es un chopper?

Un chopper es un dispositivo electrónico que se utiliza para modificar la forma de onda de la señal eléctrica. El chopper funciona mediante la conmutación de un interruptor en el circuito eléctrico. El interruptor se abre y se cierra a una frecuencia determinada, lo que permite controlar la cantidad de energía que fluye a través del circuito.

Modelado del circuito del chopper para la máquina síncrona

El circuito del chopper para la máquina síncrona se compone de varios elementos, incluyendo:

  • Un interruptor
  • Un diodo
  • Un inductor
  • Un capacitor

El interruptor se utiliza para controlar la energía que fluye a través del circuito. Cuando el interruptor está cerrado, la corriente fluye a través del circuito. Cuando el interruptor está abierto, la corriente se detiene. El diodo se utiliza para permitir que la corriente fluya en una dirección determinada. El inductor se utiliza para almacenar energía en el circuito. El capacitor se utiliza para filtrar la señal eléctrica y suavizar la forma de onda.

El circuito del chopper para la máquina síncrona se puede modelar utilizando un circuito equivalente. Este circuito equivalente incluye una fuente de voltaje, una resistencia y un inductor. La fuente de voltaje representa la tensión de la máquina síncrona, la resistencia representa la resistencia del circuito y el inductor representa la inductancia del circuito.

La ecuación del circuito del chopper para la máquina síncrona se puede escribir como:

V = L(di/dt) + Ri

Donde V es la tensión de la máquina síncrona, L es la inductancia del circuito, R es la resistencia del circuito y i es la corriente que fluye a través del circuito.

Conclusión

El control de excitación de la máquina síncrona es un aspecto importante en la operación de la máquina síncrona. El uso de un chopper es una técnica efectiva para controlar la energía en el circuito eléctrico. El modelado del circuito del chopper para la máquina síncrona se puede realizar utilizando un circuito equivalente que incluye una fuente de voltaje, una resistencia y un inductor. La ecuación del circuito se puede escribir como V = L(di/dt) + Ri.

Simulaciones del circuito del chopper para la máquina síncrona.

El control de excitación de la máquina síncrona utilizando el chopper es una técnica que se utiliza para controlar la corriente de campo en la máquina síncrona. Esta técnica permite controlar la velocidad de la máquina síncrona y ajustarla de acuerdo a las necesidades del sistema.

Para implementar el control de excitación de la máquina síncrona utilizando el chopper, se requiere de la simulación del circuito del chopper. A continuación, se presentan los pasos para simular el circuito del chopper para la máquina síncrona:

Paso 1: Selección del software de simulación

Existen diversos software de simulación que permiten simular el circuito del chopper para la máquina síncrona. Algunos de los software de simulación más utilizados son:

  • PSIM
  • SIMULINK
  • PLECS

Paso 2: Modelado del circuito del chopper

Una vez seleccionado el software de simulación, se debe modelar el circuito del chopper. El circuito del chopper está compuesto por los siguientes elementos:

  • Interruptor
  • Bobina
  • Condensador
  • Carga

La función del interruptor es abrir y cerrar el circuito. La bobina y el condensador se utilizan para almacenar y suministrar energía, respectivamente. La carga es la máquina síncrona.

Paso 3: Selección de los parámetros del circuito

Una vez modelado el circuito del chopper, se deben seleccionar los parámetros del circuito, como la resistencia, la inductancia, la capacitancia y la tensión de alimentación.

Paso 4: Simulación del circuito del chopper

Una vez seleccionados los parámetros del circuito, se puede proceder a la simulación del circuito del chopper. Durante la simulación, se pueden observar los siguientes parámetros:

  • Corriente de la carga
  • Tensión de la carga
  • Corriente de la bobina
  • Tensión del condensador

Paso 5: Análisis de los resultados

Una vez finalizada la simulación, se deben analizar los resultados. El análisis de los resultados permitirá determinar si el circuito del chopper funciona correctamente y si se cumple con los requisitos del sistema.

La simulación permite determinar si el circuito del chopper funciona correctamente y si se cumple con los requisitos del sistema. Además, la simulación permite ajustar los parámetros del circuito para obtener un mejor desempeño del sistema.

Resultados obtenidos con el control de excitación con chopper

El control de excitación con chopper es una técnica utilizada en el control de máquinas síncronas que permite regular la corriente de excitación mediante el uso de un dispositivo electrónico llamado chopper.

Los resultados obtenidos con el control de excitación con chopper son muy prometedores y han demostrado ser muy eficientes en la regulación de la corriente de excitación en las máquinas síncronas. Algunos de los beneficios de esta técnica son:

  • Mayor eficiencia energética
  • Mayor precisión en la regulación de la corriente de excitación
  • Menor cantidad de ruido y vibraciones
  • Reducción de costos en el mantenimiento de la máquina

Además, el control de excitación con chopper permite la regulación de la corriente de excitación en tiempo real, lo que significa que se pueden realizar ajustes precisos y rápidos según las necesidades de la máquina.

Un ejemplo de aplicación del control de excitación con chopper se puede encontrar en la industria de generación de energía eléctrica. En una central eléctrica, se utilizan máquinas síncronas para generar electricidad. El control de excitación con chopper permite que se pueda regular la corriente de excitación en las máquinas síncronas, lo que a su vez permite generar electricidad de forma más eficiente y precisa.

Los resultados obtenidos demuestran que es una técnica eficiente, precisa y rentable que puede ser utilizada en diversas aplicaciones industriales.

En conclusión, el control de excitación de la máquina síncrona mediante el uso de chopper es una técnica muy eficiente que permite obtener un mejor rendimiento y un mayor control sobre la máquina. Esta técnica reduce los costos de producción y aumenta la eficiencia energética de la máquina, lo que la hace más competitiva en el mercado. Además, permite una mayor flexibilidad en la operación y control de la máquina, lo que la hace más adecuada para aplicaciones en diferentes sectores. En resumen, el control de excitación de la máquina síncrona usando chopper es una técnica innovadora y prometedora que tiene un gran potencial en el futuro de la industria.

En conclusión, el control de excitación de la máquina síncrona mediante el uso de un chopper es una técnica eficiente y económica para mejorar la estabilidad y el rendimiento del sistema eléctrico. Al ajustar la corriente de excitación de la máquina, se puede controlar la tensión y la frecuencia de la red eléctrica, lo que permite una mejor regulación del voltaje y una mayor eficiencia energética. Además, el chopper puede ser controlado mediante un microprocesador, lo que permite una mayor precisión en el control de la excitación de la máquina. En resumen, la tecnología del chopper es una herramienta importante en el control y la regulación de la energía eléctrica en los sistemas de generación y distribución de energía.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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