Rectificador Elevador/Reductor con Corrección de Factor de Potencia basado en un convertidor Cuk y control por modos deslizantes
DOI:
https://doi.org/10.24054/rcta.v2i46.3525Palabras clave:
Rectificación, Factor de potencia, Contenido armónico, Convertidor Cuk, Control no-linealResumen
La demanda de potencia reactiva al sistema de distribución y la producción de armónicos de corriente debidas a las cargas activas no-lineales reducen la capacidad de transporte de potencia activa, producen pérdidas eléctricas y alteran el voltaje en los buses alimentadores de la red de distribución. Para hacer frente a estos retos, este artículo presenta el diseño de un rectificador elevador/reductor y su sistema de control para corregir el factor de potencia y mitigar los armónicos de corriente producidos por las cargas no-lineales. La interfaz de potencia se basa en un convertidor Cuk, lo que permite atender cargas DC con voltajes mayores o menores al valor pico del voltaje rectificado de la red eléctrica. El convertidor Cuk se conecta entre un rectificador tradicional y la carga DC. La principal contribución de este trabajo consiste en un método de diseño del convertidor Cuk y su sistema de control, garantizando especificaciones del sistema de distribución, del convertidor y de la carga. La metodología consiste en un procedimiento de diseño de tres controladores y el convertidor a partir de sus modelos eléctrico y matemático. El procedimiento de diseño se valida a través de dos ejemplos de aplicación simulados en el software PSIM. Los resultados muestran la efectividad del diseño para mitigar armónicos, producir un factor de potencia igual a uno, mantener un bajo rizado y regular el voltaje en la carga. Específicamente, los resultados muestran que el diseño propuesto garantiza el porcentaje de rizado en la red de 2.5% y en la carga del 5%, el factor de potencia prácticamente igual a la unidad, y la regulación del voltaje en el número esperado de ciclos.
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