Electronica de Potencia: Principios Fundamentales y Estructuras Basicas

Argumento de Electronica de Potencia: Principios Fundamentales y Estructuras Basicas

Este texto está elaborado a partir de unos contenidos que pueden ser impartidos en asignaturas de las nuevas titulaciones de grado en ingenierías de la rama industrial, como la Electricidad y la Electrónica Industrial y Automática. Está pues pensado para los estudiantes de dichas titulaciones.

Los contenidos teóricos responden a los objetivos cognoscitivos fijados en cada capítulo y se consolidan mediante ejercicios resueltos. Una primera parte (capítulos 1 a 3) se dedica a la introducción a la Electrónica de Potencia y contempla sus ámbitos de aplicación, las herramientas teóricas que se utilizan a lo largo del texto y el estudio detallado y sistemático de los interruptores y del proceso de conmutación. La segunda parte del texto (capítulos 4 a 7) se dedica a las estructuras fundamentales de conversión estática CC/CC, CC/CA, CA/CC y CA/CA. Se dedica el último capítulo (tercera parte) a una introducción al control en lazo cerrado de los convertidores estáticos, abriendo la posibilidad de una continuidad en la profundización en esta disciplina.

Eduard Ballester Portillo y Robert Piqué López son doctores ingenieros industriales y están adscritos al Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica de Cataluña. Tienen una dilatada experiencia profesional y docente en Electrónica de Potencia. Ejercen sus actividades académicas como catedráticos en la Escuela Industrial de Barcelona y como miembros de la Unidad de Investigación y de Transferencia de Tecnología en Electrónica de Potencia y Accionamientos Eléctricos.0I - FUNDAMENTOS DE LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA
1. Introducción a la Electrónica de Potencia
1.1. ¿Qué es la Electrónica de Potencia? 1
!\"!#0&'()*&*(+,#-.#%/'#*/,0.12(-/1.'#.'232(*/' 7
1.3. El interruptor como elemento constitutivo básico del convertidor estático 10
1.4. Estado actual y tendencias en los interruptores comerciales 13
1.5. Ámbitos de aplicación de la Electrónica de Potencia 25
1.6. Conclusiones 33
1.7. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 33
2. Principios básicos
\"! !#4.),(*(/,.'#51.0(&' 40
2.2. Elementos circuitales 46
2.3. Leyes y teoremas 69
2.4. Regímenes transitorios 82
2.5. Series de Fourier. Transformada de Fourier 92
2.6. Potencias en un régimen periódico 100
2.7. Conclusiones 109
2.8. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 111
3. Interruptores y conmutación
3.1. El interruptor ideal 118
3.2. Caracterización estática de los interruptores 126
3.3. Caracterización dinámica de los interruptores 135
3.4. Estudio del proceso de conmutación 148
3.5. Caracterización completa de los interruptores.
Diagramas de transición de estados 166
3.6. Síntesis básica de estructuras empleando interruptores 174
3.7. Conclusiones 188
3.8. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 189
II - CONVERTIDORES ESTÁTICOS ESTRUCTURAS
4. Convertidores continua-continua
6! !#7,21/-8**(+,!#0&'()*&*(+, 194
4.2. Estructuras básicas de los troceadores de un cuadrante 195
4.3. Troceadores sin aislamiento galvánico de un cuadrante 206
4.4. Troceadores de dos y cuatro cuadrantes. Reversibilidad 270
4.5. Troceadores con aislamiento galvánico de un interruptor controlado 276
4.6. Convertidores CC-CC con aislamiento y diversos interruptores 291
4.7. Resumen de características de los convertidores CC-CC 300
4.8. Sobre el control de los convertidores CC-CC 305
4.9. Conclusiones 310
4.10. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 311
5. Convertidores continua-alterna
5.1. Conceptos generales 322
5.2. Onduladores monofásicos de cuadrada y cuasi-cuadrada 331
5.3. Sobre el control de la rama onduladora 355
5.4. Onduladores monofásicos con modulación
de ancho de pulsos sinusoidal sincrónica 359
5.5. Onduladores trifásicos de enlace directo 394
5.6. Conclusiones 409
5.7. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 410
6. Convertidores alterna-continua
6.1. Conceptos preliminares 418
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!9!#0&'()&*+,-%2#:,3(012(&,2#+%#.%+(*#,/+*#&,/'-,3*+,2#45q) 434
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con secundario de transformador en estrella (PDq) 460
! con secundario transformador en polígono (Sq) 474
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6.8. Funcionamiento en cortocircuito 503
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6.10. Sobre el control de los convertidores CA-CC 517
6.11. Comparación de convertidores CA-CC 520
6.12. Conclusiones 527
6.13. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 528
7. Convertidores alterna-alterna
7.1. Introducción 537
7.2. Variador de corriente alterna monofásico con control de fase 539
7.3. Variadores de corriente alterna trifásicos con control de fase 559
7.4. Variadores de corriente alterna con control de ciclo integral 577
7.5. Cicloconvertidores 582
7.6. Convertidores matriciales 588
7.7. Conclusiones 597
7.8. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 597
III - EL CONVERTIDOR ESTÁTICO EN LAZO CERRADO
8. Introducción al control de convertidores en lazo cerrado
8.1. Conceptos generales 606
8.2. Convertidores alimentados en CC. Control por modulación 623
8.3. Convertidores alimentados en CA. Control de fase 645
8.4. Conclusiones 657
8.5. Cuestiones de repaso y ejercicios propuestos 657