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mockba

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Gracias Amon_Ra, ese es el tipo de comentarios que necesitaba, comentarios que me presenten dudas, que me presenten ideas claras de qué es lo que se requiere y en que me estoy metiendo... te cuento que al no contar con los $5,200 dólares que es en lo que me saldría el conjunto fotovoltáico con las caracteríticas que menciono, en este momento calculo y diseño un rectificador para tratar la señal de la línea que utilizamos en en México (como ya mencioné antes, 127Vca, 60Hz), para simular el compotamiento del sistema alimentado por una fuente de 120Vcd...

Lo de la conmutación que no entiendes, supongo que te refieres a la manera en que conmutan los transistores o los dispositivos de potencia para transformar el voltaje Vcd a Vca... como debes saber y si no ya te cuento... los transistores se pueden conectar de muchas formas distintas con otros componentes electricos y electrónicos para realizar diferentes funciones segun su conexionado. Para funciones de Switcheo (o conmutación) es necesario conectar los transistores de modo que permita utilizar al transistor como un Switch, que se prende y se apaga de acuerdo a las señal de control. Entonces combinando en cierta dispocisión una serie de transistores, y aplicando las señales de control correctas (para simular la línea de México, se requiere de una señal de control de 60Hz para la parte positiva del ciclo y otra de 60Hz desfasada 180° para el semi-ciclo negativo, con un Ciclo de trabajo del 50% ambas) esto es posible, y para hacer más práctica la explicación, es como si la señal de control fuera una personas que es capaz de prender y apagar un switch 60 veces por segundo, dejando el 50% del tiempo en positivo y 50% en negativo, el switch es el transistor o dispositivo electrónico de potencia que se utilize...

Para ayudarte a entender te mando un link, en donde se propone contruir una fuente UPS (Fuente no interrumpible) que comúnmente se utilizan para que cuando se corta el suministro de electricidad entra en función una reserva de baterías para que no se pierdan los datos de las computadoras y de tiempo de apagar adecuadamente los sistemas. Como podrás notar, se requiere un acumulador y una etapa elevadora... aquí...

Nota: El circuito que muestra este link no es como el que yo estoy dseñando y contruyendo, sólo muestro el link para apreciar un poco más las etapas de la inversión de violtaje Vcd-Vca.

Saludos...



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mockba

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Amon_Ra, he estado buscando información acerca de los picos de corriente generados por el arranque de los motores y ese tipo de cosas, y revisando cuidadosamente mi literatura me he topado específicamente con un tema interesante con respecto a eso, curiosamente son los últimos dos capítulos del libro que antes mencioné de electrónica de potencia. El tema es llamado propulsores de CD y CA, está dividido en dos capítulos...

Ni más ni menos se trata de circuitos electrónicos y técnicas para la correcta propulsión y control de velocidad de motores de todo tipo, que van desde el rango de algunos W, hasta MW. Los propulsores pueden estar provistos de varias etapas de tratamiento electrónico de la potencia eléctrica, incluso etapas de rectificación aunque los motores sean alimentados orginalmente con CA, ya que de esta manera el sistema propulsor generaría las señales correctas de potencia que han de alimentar controladamente al motor en CA.

Una de las varias soluciones que se puede aplicar con un propulsor electrónico de potencia para los picos de arranque, es el arranque gradual del motor, evitando un arranque brusco del motor o ya bien sea anteponer una carga en un banco de capacitores para filtrar el pico de corriente. También se puede combinar las técnicas y añadir una compensación capacitiva para acercar el factor de potencia a la unidad.

También te cuento que ya realizé las primeras pruebas con el rectificador que estoy construyendo y todos los cálculos estan quedando muy cercanos a las mediciones reales que estoy obteniendo, estoy trabajando con una eficiencia del 87% aplicando una carga puramente resistiva de prueba, con una componente ondulatoria del 6.543% (muy elevada aún porque no tengo los capacitores que requiero para corregirla a través de filtrado), una vez que termine de diseñar adecuadamente una etapa de modulación senoidal para generar CA monofásica alimentaré un motor de ventilador de 120W (motor de inducción) que tengo listo para las pruebas. Pero antes, compraré un par de transistores de potencia para construir un pulsador/Reductor CD-CD y así poder ajustar la salida del voltaje final de CD controlada. Además es necesario que practique antes con estos transistores ya que algun cálculo más hecho y terminaré quemándolo ya que requero de discipación de calor. El pulsador/reductor sólo requiere de un transistor, en cambio el inversor monofásico de onda completa requiere de 4.

Si logro hacer funcionar satirfactoria y eficientemente el pulsador (una eficiencia de mínimo 90% y correcta discipación de calor), ese mismo diseño de pulsador puede ser empleado para construir por bloques el inversor monofásico de onda completa... si quemo uno que no sean los cuatro de golpe, además de que por el momento sólo cuento con un discipador de aluminio especial para encapsulados TO-3, comprarlos es caro, pero cuento con encontrar suficientes en la basura de aparatos viejos.

Saludos...



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Amon_Ra

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Mokwa si no entiendo mal lo que tu llamas conmutacion o produccion de cc/ca es lo llamado (convertidor o inversor)
Ya se a hablado de ello no se exactamente el nivel de tu aparato y veo que te vas a los 120v cc posiblemente para evitar la etapa de transformacion de tension y trabajar con la misma que utilizais en Mexico 120 V 60hercios cuando en Europa en baja todo va desde los años 60 en 220v 50Hercios.
El proceso que explicas de conmutacion lo entiendo produciendo una vibracion o contacto de 60 veces positivo y sesenta veces negativo por segundo tenemos aparentemente la red que tu dices.
Pues no es asi de facil si nos quedamos hay, solamente esto nos producira una señal a mi entender de las llamadas cuadradas que son la que producen los inversores o convertidores de mas baja calidad que en España ya son casi absoletos y no compensa su compra por su baja eficacia y rendimiento claro trabajan a 12v cc y llevan transformador pero en el mercado son muy baratos y solo para pequeños usos y por precio se estan aun vendiendo.
Pero la frecuencia sea en Mexico de 60 o en Europa de 50 no es cuadrada sino sinosuidal y esto ya es mas costoso de consegir en la electronica de potencia.
En el mercado encuentras tres tipos la cuadrada con transformador obviamente muy barata y de bajo rendimiento casi absoleta.
Pero las dos que se estan vendiendo son la sinusuidal modificada y la sinusiudal pura.
Me figuro que esto lo sabras y lo tendras en cuenta.
Lo importante es el rendimiento energetico que consigas y el coste final de conseguirlo como mis conocimientos de electronica de potencia especializada no es mi fuerte pues nunca pense dedicarme a ello para eso estais los ingenieros electronicos tengo los componentes de un inversor convertidor de 700w con sus diodos pero nunca me meti a estudiar lo de las conmutaciones y filtrajes de producir la sinusiudal al no dominar estos conocimientos con lo que si te funciona bien podria reutilizarlos y no tener muerto de risa este material.
Aunque a nivel personal no me hace falta por el momento tengo 4 convertidores y el ultimo un 2500W de 24v DC/220 AC lo consegui en un trueque con un vecino por 30 jaulas viejas de conejos dado que el se compro otro y no lo utilizaba esta con su garantia y sin sacar de la caja realizo una compra equivocada por su cuenta.
Pero que yo puedo instalar cualquiera de ellos en otra instalacion con menos medios economicos.

Existiendo tambien una diferencia de precios logicamente.
Para la venta a red es de la mas alta calidad sinusuidal pura y especial para este cometido como logicamente exigen las compañias electricas para recibir el producto como Petro usara.
Para el mercado de aislada se venden las dos la modificada y la pura siendo la modificada mas economica y suficiente dado su rendimiento de trabajo no continuo,
Determinados aparatos no los aconsejan llevar con modificada los de ultima generacion electronica sobre todo personalmente te puedo decir que yo e usado de las dos, y en los primeros dias de la instalacion funcione con onda cuadrada sin ningun problema tampoco.
No se si es por evitar la etapa de transformacio o por el coste de las placas que te deriva a ir a una instalacion de 1KW/pico no se tu proyecto pero 1Kw/pico de instalacion en placas esta muy bien pero creo te olvidaste de que esa potencia se multiplica por las horas sol del lugar que se realiza la instalacion que me presupongo en Veracruz seran bastantes que es lo primero que tenemos que saber cuantas horas de sol
tengo en mi zona y calcular a partir de ahi nunca sera lo mismo una instalacion en Estocolmo que en el Cairo por decir dos sitios.
Si dimensionamos para la media del año tendremos siempre a igualdad de consumo diario excesos en verano y carencias en invierno dependiendo de el punto del planeta que realicemos la instalacion, asi como si diseñamos para invierno perderemos energia en el resto del año y mas en verano, todo dependera del lugar a realizarla.
Co lo que cada proyecto o instalacion debe de llevar un estudio previo para encontrar el nivel de potencia de acorde a las necesidades de uso y la cantidad y potencia ideal de dicha instalacion, luego ya pasaremos a estudiar el convertidor o inversor mas conveniente en cada caso como accesorio en el sistema,dado que este es solo un accesorio mas del conjunto de la instalacion.
Te tropezaste con lo tipico de quien se plantea una instalacion fotovoltaica es muy caro y no puedo y empiezas a darle vueltas a ver como podrias abaratar el tema supongo pues me hare el convertidor o inversor y hala manos a la obra asi lo que me ahorro en aparato lo invertire en placas.
La primera pregunta seria que necesito realmente o quiero usar.
Claro con la sociedad de consumo hemos topado capitan a todos nos gusta por mucho que rechacemos el tema ideologicamente .
Que queremos ser el hombre de los 100W de consumo basicos en alimentacion o el ciudadano medio USA de 12000W/dia.
Eso es muy personal como se dice en España una cosa es predicar y otra dar pan.
La verdad es que queremos ser todos el de 12000w/dia sin que nos cueste un dolar sin perjudicar la naturaleza y caido del cielo .
Lo malo es que sabemos que es imposible.
Pues el Sol es gratis si por el momento pero la energia solar NO.
I la prueba la tienes que toda la fotovoltaica mayoritariamente para inyectar en red que se a montado en España y la eolica esta suvbencionada como habras leido y ahora hay que pagarla ,pues el deficit tarifario que se a creado no puede seguir aumentando.
Con lo que se sube la tarifa para pagar el deficit y recortamos suvbenciones logicamente.

Pero nadie pasa y la sociedad menos de una dependencia de los sistemas tradicionales a otros menos contaminantes de un dia para otro.
I nadie paga la electricidad solar cara pudiendola pagar muchisima mas barata si tiene red que se la traiga a casa.
Aunque esa casa le cueste en España dado la burbuja de precios hoy aqui toda la instalacion fotovoltaica como se hablo en otros hilos.
Pero en un caso de querer conseguir autonomia energetica o no disponer de redes la cosa cambia.
De entrada el sobreprecio especulativo del suelo con todos los servicios no lo pagas pues no los tienes.
Sea por que no los quieres o porque no puedes.
Pero la energia solar fotovoltaica es ampliable en potencia no necesariamente tengo que invertir 12000E en una instalacion.
Al igual que el hombre de 100W no paso a 12000w en un dia .
Pero podria cualquiera evolucionar para dar el cambio, hoy una placa de 120w dentro de un año otra hoy un convertidor inversor de 200w para el alumbrado y radio solo, cuando pueda otra placa otra mas y asi asi consigue lo que necesita.
Otra forma es pedir un credito pagar intereses y ya acabare de pagar algun dia pero lo tiene dificil si tiene muchos creditos mas o no tiene unos ingresos mas o menos seguros .
La autosuficiencia es casi utopica y hasta diria un tanto insolidaria potencialmente pero lo contrario la dependencia total te convierte en un esclavo del sistema todo depende hacia donde queramos dirigir nuestros pasos claro esta.
Esta claro que reciclando componentes trabajo conocimiento le das al TRE del conjunto otra vision no contemplada en los procesos industriales al uso pues este capital no se incluye sea trabajo o estudio individual.



La energia mas limpia es la que no se usa

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mockba

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Gracias una vez más por tu contestación Amon_Ra. Bueno, veo que hay muchas cosas que aún te causan dudas. Vamos por partes. Primero que nada creo que tendré que ser claro, explícito y extensivo dado que no me he explicado muy bien.

Cuando me refiero a conmutación no me refiero a ningún sistema en especial, sólo me refiero a las condiciones que se someten los dispositivos electrónicos para poder disponer de la potencia eléctrica que se les suministra para alimentar una carga. Existen aplicaciones electrónicas de potencia que requieren de la aplicación de frecuencias de conmutación del orden de los kHz y hasta los MHz, en el caso de los inversores la frecuencia de conmutación final debe ser la misma que la de la especificación de la carga a alimentar (60Hz, 50Hz, 400Hz, etc.), pero en realidad otras aplicaciones utilizan 10KHz, 300kHz, 1MHz, etc.

Bueno, para ir entendiendonos un poco más. En electrónica de potencia existen varios sistemas para el tratamiento de la energía, som muchos y existen varias técnicas para obtenerlos pero mencionaré los tipos básicos y sus funciones:

-1- Convertidores de CD-CD (Elevadores, Reductores y otros... todos llamados también reguladores de conmutación)
-2- Convertidores de CA-CD (Rectificadores, Rectificadores controlados... etc.)
-3- Convertidores de CD-CA (Inversores, monofásicos, trifásicos... tec.)
-4- Convertidores de CA-CA (Controladores de Voltaje Alterno)

Dentro de cada tipo de circuito electrónico de potencia existen más varientes cada uno con capacidades específicas...

Para ir sentando las bases del lo que estoy haciendo, te cuento que estoy diseñando un rectificador para obtener la CD que utilizaré como fuente, simulando el voltaje obtenido de celdas fotovoltáicas, seguido de una etapa de Pulsador-Reductor (Uno de los tipos de convertidor CD-CD que existen), para regular el voltaje de salida al nivel deseado de CD... la manera de variar el voltaje CD de salida es o variando la frecuencia de operación o variando el ancho del ciclo de trabajo a una alta frecuencia fija. Cabe mencionar que tanto la etapa de rectificado, como la de pulsador, son cosas distintas. El pulsador/reductor CD-CD tiene que ser controlado por una señal de control de aprox. 10kHz o más si el dispositivo que utilizaré me lo permite. Por otro lado, el rectificador no requiere de señales de control (A menos que se trate de un rectificador controlado, pero por el momento ese no es mi caso).

Con respecto a los inversores (convertidores CD-CA), sé que en Europa se utiliza el voltaje de 220V, 50Hz... eso no es problema, por el momento sólo considero los 120V,60Hz que se usan en México por que es para probar y experimentar, después podría generar las demás señales de control para los inversores y reguladores de voltaje con especificaciones de otras regiones. Todos los dispositivos se operan igual, solo habría que varias las señales de control, pero el circuito no varia en nada, así que no te preocupes por ello.

También sé que existen diferentes tipos de inversores en cuanto a la calidad de la forma de onda de la salida, por el momento sólo considero la forma de onda cuadrada, ya que para probar las teorías e ir afinando cálculos de diseño en condiciones reales se requiere de muchas cosas, en otras palabras, por el momento no me interesa generar las señales senoidales de alta calidad porque hay muchas cosas más por las cuales preocuparse antes en este tipo de diseños, por ejemplos, el correcto ajuste de los transistores de potencia, la correcta discipación térmica y la generación de las señales de control... una vez puesto a punto el sistema y a sabiendas de que ya tiene cierta eficiencia, me enfocaré en generar la onda de buena calidad.

Ahora, los propulsores de CA y de CD, son dispositivos electrónicos de potencia que se utilizan para el control de motores de todos tipos. A su vez, estos Propulsores son equipos conformados por varias etapas, las cuales de acuerdo a las necesidades de control son rectificadores, inversores, pulsadores, etc dentro de todas sus variantes individuales... es decir, para construir un propulsor para motor, hay que combinar varios circuitos de los anteriores como bloques.

La idea final de mi proyecto, es construir una aplicación de electrónica de potencia que pueda aprovecharse como bien mencionaste antes, para realizar trabajos de acumulación que puedan tener algun impacto positivo en un ambiente productivo más que para satisfacer servicios secundarios como ver la TV o prender el aire acondicionado, etc.

Espero haberme explicado mejor esta vez... y no sólo causar más dudas...

Saludos...



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Dario_Ruarte

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Estimado Mockba:

Si vas a hacer un pulsador/Reductor CD-CD en base a transistores de potencia, te garantizo que vas a quemar más de uno.

Cómo pretendes realizar una instalación tan compleja ?

Por qué no dejas lo "sofisticado e interesante" de lado y te concentras en lo "práctico y que funcione" ?

Algunas de tus propuestas parecen interesantes por el nivel de desafío que plantean pero COMPLICAS cosas que tendrían que ser sencillas.

Al final, para dar mantenimiento a tu instalación se requerirá de un Ingeniero aeroespacial sentado en el garage para los momentos en que haya que cambiar transistores o reprogramar el micro.

Qué sigue ?, un baño de selenio-iridium en los cables para que soporten mejor la temperatura ?

Be simple !!


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mockba

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Estimado Dario_Ruarte, en realidad no sé porque mencionas que es tan complicado como para tener que llamar a un ingeniero aero-espacial, en dado caso yo llamaría a un Ing. Electrónico. Lo que menciono no es algo diferente a lo que hemos relizado en prácticas universitarias. Cada una de las etapas de control que se requieren las he montado físicamente en estas prácticas que menciono. Dario_Ruarte, cada vez que enciende su computadora sin saberlo, está utilizando varios de los pulsadores que menciono para alimentar al sistema.

Las fuentes conmutadas son las versiones de baja potencia (250W, 300W y 350W las más comunes) de pulsadores y rectificadores para acoplar la energía de la línea a las necesidades del sistema. ¿Acaso necesitas cambiar transistores a cada rato?, ¿Acaso requieren tanto como a un ingeniero aero-espacial para que de mantenimiento a tu computadora...

Estoy tabajando para una Tesis de ingeniería, si hago algo tan simple como un pulsador básico "que funcione y ya" los catedráticos que evaluan el trabajo me dirán que mejor haga otra cosa. Las cosas que funcionan y ya las hacemos desde que entramos a la carrera de ingeniería electrónica con especialidad en sistemas digitales.

Otra cosa, a pesar de realizar pruebas y más pruebas, lo único que corre riesgo de quemarse "y sólo en dado caso de errores de cáculo muy críticos" son los transistores de salida, ya que estoy trabajando con opto-aclopadores para aislar la etapa de salida de la etapa de señales de control digital (Algo que ya he hecho muchas veces antes) y tiene de complicado tanto como la habilidad que tengas para colocar los componentes en su lugar.

Con todo respeto te pregunto Dario_Ruarte, ¿Cuál es tu carrera profesional?, porque me da la impresión de que no tienes una idea clara del desarrollo de un proyecto como el que menciono (y que ya estoy realizando etapa por etapa con exito)...

Saludos...



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Dario_Ruarte

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Ah no !!

Si vas a usar "opto-aclopadores para aislar la etapa de salida de la etapa de señales de control digital", entonces no hay más que hablar !!

Hubieras empezado por ahi !!

opto-acompladores (y te sugiero para un aporte valioso), controlados por uno o dos micros con una buena programación "stop and go" basada en los saltos de voltaje detectados.

Con eso ya no necesitas más nada y esta sencilla instalación queda lista para ser usada, al alcance de los niños y señoras mayores.

Me gusta!!, ahora que lo he podido ver en más detalle más que gustarme hasta me emociona !

Crees que se puede comercializar en "packs" de "ármelo usted mismo" ?, me encantaría tener uno y, de ser posible, que dejes sólo las instrucciones y cada usuario pueda programar los micros en Assembler.

Sería formidable !!

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mockba

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Es un hecho Dario_Ruarte, no tienes ni idea de lo que estoy hablando, y si en ese tono vamos, no es necesario que alguien como tú lo entieda... de todas formas gracias por tus comentarios... muy amable de tu parte.

Saludos...



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Dario_Ruarte

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Mockba, no seas tan serio hombre !!

Cuál es el problema de que un "hombre de la calle" que no puede programar microprocesadores en Assembler te pida más sencillez o más practicidad ?

Te lastima ?, te ofende ?

Todo lo contrario !!, fíjate que tienes un lector que sigue en detalle tus exposiciones y quiere que ya llegues a los RESULTADOS !

No todos tienen tanta suerte !

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mockba

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A decir verdad, no me lastima ni me ofende, sólo pido opiniones técnicas y lamentablemente nadie me las ha proporcionado desde el punto de vista de Ing. Electrónica. Lo que intento hacer es algo real y útil, lo trato con tanta seriedad como los administradores de esta página toman su trabajo y no trato de inventar nada nuevo, sólo trato de entender y estudiar a fondo lo que ya existe (en electrónica de potencia) para desarrollar una aplicación con el propósito específico de aprovechar la energía eléctrica de la mejor manera que pueda desde mis alcances.

Le agradesco a Amon_Ra por su interés inicial al mencionar las cosas que ha experimentado con su equipo fotovoltáico y electrónico... Dario_Ruarte, para ser honesto no es de mucha ayuda que en muchas o en todas las ocasiones sólo digas cosas negativas acerca de la iniciativa de alguien por hacer algo. Lo único que en realidad estoy tratando es de "intentar"... y considero por muchas razones tener el nivel de preparación para realizar cada una de las partes que integran el proyecto. Lo repito nuevamente, si alguien tienen conocimientos de electrónica de potencia, agradeceré plenamente su contribución, consejos y experiencias que gusten compartir.

Saludos...



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