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tesis de grado
Publicado 2023
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La investigación a realizada tuvo por objetivo el diseño del convertidor DC/DC para mejorar el rendimiento de una pila de combustible (Hidrógeno) el cual se vio reflejado en la estabilidad de la tensión de salida que alimenta la carga. Para lograr el objetivo planteado se utilizó el estado del arte de diferentes metodologías para el diseño de acondicionadores de energía específicamente convertidores DC/DC. El tipo de investigación que se empleó fue la aplicada porque se emplearon conocimientos existentes de otras investigaciones, asimismo para resolver el problema de estabilización de la tensión, también se utilizó el nivel de investigación explicativo porque se analizó el efecto de un buen diseño de convertidor DC/DC, el método de investigación utilizado fue el sistémico y el diseño que se utilizó fue el descriptivo comparativo. Para la adquisición de datos se ut...
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tesis de grado
Publicado 2024
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En esta Tesis se describe el diseño, la comparación y el control de dos convertidores, el primer convertidor es el QUAD ACTIVE BRIDGE CON RECTIFICADORES, el cual consiste en un convertidor DC-AC conformado por 3 transformadores, 3 rectificadores, 4 puentes activos (3 del lado de la red eléctrica y 1 en el lado DC); cuyo flujo de corriente se controla mediante una INDUCTANCIA de alta frecuencia. El segundo convertidor es el QUAD ACTIVE BRIDGE SIN RECTIFICADORES, que es también un convertidor DC-AC, pero está conformado por 3 transformadores, un capacitor como voltaje DC u OFFSET (que se adiciona a cada voltaje de red y luego ese voltaje sumado acciona los puentes activos), 4 puentes activos que, del mismo modo regulan el flujo de corriente mediante la INDUCTANCIA HF. Con el control de la corriente se controla de forma indirecta la potencia de salida. Ambos convertidores se diseñan u...
3
tesis de grado
Publicado 2023
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Esta presente tesis tiene por objetivo llevar a cabo el estudio de una topología híbrida de convertidor DC-DC que emplea una celda de conmutación inductiva con una celda de capacitor conmutado controlado con Arduino. La topología es el resultado de integrar una celda de conmutación inductiva básica con una celda conmutada tipo ladder que realiza una conversión de energía directa con alta ganancia de voltaje. Se presenta una metodología que permite simplificar los convertidores boost con n celdas multiplicadores de voltaje a convertidores genéricos de una orden reducida, detallando la modulación PWM y los criterios para elegir condensadores, interruptores e inductores, el estudio se valida mediante simulaciones en los softwares PSIM y MATLAB. Para la etapa de control utilizaremos el microcontrolador Arduino Uno junto con el programa Arduino Ide, para luego simularlo en Proteus ...
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informe técnico
Publicado 2018
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Este proyecto de investigación ofrece una visión completa del punto de máxima potencia sistema de seguimiento (MPPT) en la aplicación de energía solar fotovoltaica (PV). Desde el PV solar el panel tiene una relación tensión/corriente no lineal, que se ve muy afectada por el sol irradiación y temperatura, por lo tanto, es necesario identificar un método eficaz extrayendo la máxima cantidad de energía de la célula / módulos PV. En este trabajo se realiza el diseño modelado de un sistema que permite hacer un control del punto de máxima potencia de un panel solar fotovoltaico utilizando lógica difusa. Como resultado se pudo comprobar la efectividad de la lógica difusa para trabajar con sistemas no lineales, lográndose el control del punto de máxima potencia para diferentes condiciones de operación con excelentes tiempos de convergencia.
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tesis de grado
Publicado 2023
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Se han publicado muchas estrategias para extraer tanta energía como sea posible de fuentes de energía renovables y especialmente de los paneles fotovoltaicos. Estas técnicas se utilizan tanto en aplicaciones independientes como en sistema conectado a la red. Primero, se desarrollaron sistemas mecánicos para mover los paneles fotovoltaicos de modo que reciban la máxima radiación solar. Luego se estudiaron convertidores electrónicos de potencia DC-DC, llamado Buscador de Punto de Máxima Potencia (MPPT) por sus siglas en ingles, se basa en mover el voltaje fotovoltaico operativo, o corriente, con el fin de obtener la máxima potencia. Este rastreador generalmente requiere un convertidor de conmutación para barrer la energía fotovoltaica. Un gran número de algoritmos MPPT y diseños están disponibles en la literatura. Cada método tiene sus propias especificaciones, limitaciones ...
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artículo
Publicado 2024
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This article presents the design and implementation of a 12 V to 40,99 V DC/DC boost converter using PID control, with the aim of providing an efficient solution for harnessing recovered energy in a regenerative braking system. In the first stage, the uncontrolled circuit was designed using Simulink and PSIM software. Subsequently, a prototype of the controlled circuit was implemented using PID control to correct the output signal. Once the prototype’s functionality was validated in the Proteus simulator, the physical implementation was carried out. This phase included the design of the tracks in Eagle software, the modeling of the board in Autodesk Fusion, and the manual fabrication of the circuit. The use of PID control allowed for an average output voltage of 40,99 V, a similar RMS value, and a peak-to-peak ripple voltage of 2,40 V. Although the maximum estimated in the simulations ...
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artículo
Publicado 2024
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This article presents the design and implementation of a 12 V to 40,99 V DC/DC boost converter using PID control, with the aim of providing an efficient solution for harnessing recovered energy in a regenerative braking system. In the first stage, the uncontrolled circuit was designed using Simulink and PSIM software. Subsequently, a prototype of the controlled circuit was implemented using PID control to correct the output signal. Once the prototype’s functionality was validated in the Proteus simulator, the physical implementation was carried out. This phase included the design of the tracks in Eagle software, the modeling of the board in Autodesk Fusion, and the manual fabrication of the circuit. The use of PID control allowed for an average output voltage of 40,99 V, a similar RMS value, and a peak-to-peak ripple voltage of 2,40 V. Although the maximum estimated in the simulations ...
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tesis doctoral
Publicado 2017
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En electrónica existen diversas maneras de controlar en forma bidireccional un motor DC. Sin embargo cuando se emplea un control en cuatro cuadrantes a tiristores se puede trasladar un objeto de 20 toneladas colocado en una plataforma que se mueve en una dirección o en la dirección opuesta. Se ha elaborado el proyecto titulado: “Control bidireccional de los parámetros de un motor DC de alta potencia con algoritmos genéticos" cuyos objetivos son: a) Dimensionamiento del motor DC de acuerdo al sistema de transporte del objeto. b) Disertar y simular el convertidor dual con el control para el motor DC utilizando el software Pscad.
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tesis de grado
Publicado 2021
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El presente trabajo de investigación titulado “Diseño de un modulador por anchura de pulso sinusoidal basado en FPGA para un convertidor DC-AC monofásico de frecuencia fija”, se desarrolló con la finalidad de evidenciar que un convertidor electrónico DC-AC acoplado a un modulador por anchura de pulso sinusoidal SPWM basado en una FPGA permite obtener una tensión sinusoidal alterna muy similar a la tensión alterna de la red eléctrica a partir de fuentes de voltaje continuo (baterías o pilas). Por lo general, los convertidores DC-AC comúnmente comercializados, generan tensiones alternas de ondas cuadras no sinusoidales que en el análisis espectral se demuestra que tienen una distorsión armónica del 45.23% los no son apropiados para el funcionamiento de equipos electrónicos y eléctricos según el estándar 519-IEEE-2014 (IEEE, 2014). El trabajo de investigación consider...
10
tesis de grado
Publicado 2020
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El uso de nodos de sensores wireless,en inglés: wireless sensors node (WSN), se ha vuelto popular en los últimos años. Estos dispositivos tienen aplicaciones tanto en salud, estilo de vida de las personas, en recolección de información en las industrias y en el mantenimiento predictivo de las estructuras. Lamentablemente, el uso de estos dispositivos no ha sido masificado debido a que el tiempo de vida y la densidad de potencia de las baterías limitan drásticamente el uso estos. Estas limitaciones pueden ser superadas a través del uso de la cosecha de energía para poder recargar las baterías. La cosecha de energía es una técnica que se basa en la recolección y uso de algún tipo de energía presente en el ambiente. Los cosechadores de energía necesitan de un conversor DC-DC para acondicionar el voltaje de salida del cosechador a un voltaje con el cual el dispositivo wireles...
11
tesis de grado
Publicado 2020
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El uso de nodos de sensores wireless,en inglés: wireless sensors node (WSN), se ha vuelto popular en los últimos años. Estos dispositivos tienen aplicaciones tanto en salud, estilo de vida de las personas, en recolección de información en las industrias y en el mantenimiento predictivo de las estructuras. Lamentablemente, el uso de estos dispositivos no ha sido masificado debido a que el tiempo de vida y la densidad de potencia de las baterías limitan drásticamente el uso estos. Estas limitaciones pueden ser superadas a través del uso de la cosecha de energía para poder recargar las baterías. La cosecha de energía es una técnica que se basa en la recolección y uso de algún tipo de energía presente en el ambiente. Los cosechadores de energía necesitan de un conversor DC-DC para acondicionar el voltaje de salida del cosechador a un voltaje con el cual el dispositivo wireles...
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tesis de maestría
Publicado 2025
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Electromobility is emerging as a key solution to address global environmental and energy challenges, driving a transition towards more sustainable transportation. In this context, electric vehicle chargers play a crucial role, with the electronic converter responsible for the interaction between the electrical grid and the battery. Traditionally, two-stage converters have been used, which present several disadvantages, such as low efficiency, bulkiness, heat dissipation issues, and limitations in reactive power injection, tolerance to imbalances, and bidirectionality. This thesis focuses on the development of a modulation and control strategy for a single-stage four active bridge resonant series (QABRS) converter, which offers significant benefits in terms of reduced size, higher efficiency, and durability compared to two-stage converters. The proposed modulation regulates the grid volta...
13
tesis de maestría
Publicado 2023
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Actualmente, en respuesta a la necesidad de vehículos eléctricos que utilicen una fuente de energía diferente a la gasolina o petróleo, debido al agotamiento, se han creado vehículos capaces de funcionar con energía eléctrica almacenada en una batería interna. El dispositivo interno encargado del proceso del control de carga de la batería eléctrica es un convertidor electrónico DC-AC, pues la batería necesita una corriente continua para recargarse. A razón de esta interacción entre el vehículo eléctrico y la red eléctrica, se han planteado diferentes estrategias de control que permitan el intercambio de potencia entre la batería y la red eléctrica, para asegurar el funcionamiento correcto de la red durante el proceso de recarga o en caso de fallas en la red eléctrica. A este tipo de estrategias se le denominan comúnmente “Vehicle-to-Grid” (V2G). Este trabajo de t...
14
tesis de maestría
Publicado 2023
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Actualmente, en respuesta a la necesidad de vehículos eléctricos que utilicen una fuente de energía diferente a la gasolina o petróleo, debido al agotamiento, se han creado vehículos capaces de funcionar con energía eléctrica almacenada en una batería interna. El dispositivo interno encargado del proceso del control de carga de la batería eléctrica es un convertidor electrónico DC-AC, pues la batería necesita una corriente continua para recargarse. A razón de esta interacción entre el vehículo eléctrico y la red eléctrica, se han planteado diferentes estrategias de control que permitan el intercambio de potencia entre la batería y la red eléctrica, para asegurar el funcionamiento correcto de la red durante el proceso de recarga o en caso de fallas en la red eléctrica. A este tipo de estrategias se le denominan comúnmente “Vehicle-to-Grid” (V2G). Este trabajo de t...
15
tesis de maestría
Publicado 2024
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Las energías renovables han cobrado mucha notoriedad en los último años, debido a que son una alternativa limpia con respecto a las energías convencionales basadas en combustibles fósiles, tal es así que actualmente las energías renovables son capaces de generar suficiente energía para poder inyectar potencia a las redes de energía convencional a través de convertidores basadas en electrónica de potencia. Sin embargo, el agregar un convertidor a la red eléctrica puede crear inestabilidad en frecuencia en la red, ello debido a que los convertidores de electrónica de potencia carecen de inercia mecánica y no pueden hacer frente a los cambios de frecuencia. Para poder sobrellevar el inconveniente de la inercia, actualmente se vienen desarrollando diversos estudios que permitan emular una inercia virtual. Los convertidores que se interconecten a la red eléctrica también deben...
16
tesis de grado
Publicado 2021
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En este trabajo de tesis se presenta el diseño de un convertidor trifásico bidireccional AC-DC con aislamiento galvánico de alta frecuencia. En esta propuesta, las componentes de alta frecuencia generadas por la conversión AC-DC para interacción con la red, son aprovechadas para transferir energía a la carga con aislamiento galvánico, resultando en una configuración de una sola etapa. Para ello, se parte de la configuración de dos etapas, que consiste en un inversor tipo fuente de tensión (VSI) en cascada con un convertidor de doble puente activo (DAB), buscando mantener las ventajas que esta presenta: corriente de red sinusoidal y control de la potencia de salida mediante el ángulo de desfasaje. El estudio del VSI permite obtener las expresiones matemáticas que describen la tensión AC generada; mediante la utilización de una impedancia intermedia del tipo LC (tal como en e...
17
tesis de maestría
Publicado 2022
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La creciente tendencia de utilizar vehículos eléctricos, conlleva a reemplazar los grifos de vehículos de combustibles fósiles por electrolineras. Una electrolinera puede utilizar una fuente de energía renovable (ej. Solar o eólico) para cargar un vehículo; además, el excedente de energía podría ser suministrado a la red eléctrica trifásica, haciendo uso de un convertidor electrónico dc/ac (o inversor). Sin embargo, conectar un convertidor tradicional reduce la estabilidad relativa de la frecuencia eléctrica de la red, porque no ofrece oposición ante un cambio de frecuencia, tal como lo hace un generador síncrono debido a la inercia de su rotor. Las variaciones de frecuencia son producto del desequilibrio entre la potencia generada y las cargas en la red. Si la frecuencia se aleja mucho de su valor nominal o si la rapidez de cambio de la frecuencia es elevada, puede afect...
18
tesis de maestría
Publicado 2022
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La creciente tendencia de utilizar vehículos eléctricos, conlleva a reemplazar los grifos de vehículos de combustibles fósiles por electrolineras. Una electrolinera puede utilizar una fuente de energía renovable (ej. Solar o eólico) para cargar un vehículo; además, el excedente de energía podría ser suministrado a la red eléctrica trifásica, haciendo uso de un convertidor electrónico dc/ac (o inversor). Sin embargo, conectar un convertidor tradicional reduce la estabilidad relativa de la frecuencia eléctrica de la red, porque no ofrece oposición ante un cambio de frecuencia, tal como lo hace un generador síncrono debido a la inercia de su rotor. Las variaciones de frecuencia son producto del desequilibrio entre la potencia generada y las cargas en la red. Si la frecuencia se aleja mucho de su valor nominal o si la rapidez de cambio de la frecuencia es elevada, puede afect...
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tesis de grado
Publicado 2019
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El I.S.T. José M. Arguedas – Sicaya, requiere de un banco de ensayo de un motor de corriente continua en el cual su componente principal sea un motor de corriente continua de potencia media y la naturaleza de la aplicación requiere que pueda funcionar como “motor” o como “freno”, en ambos sentidos de giro devolviendo la energía del frenado a la red. Para efectuar la compra dicho instituto a sometido a licitación la compra de un banco de ensayo teniendo como prioridad el motor de corriente continua en base a las condiciones especificadas anteriormente, se requiere elegir el banco que más se adecue a la necesidad del instituto; esto es importante conocer cuál de dos bancos de ensayo es el más indicado, debo señalar que cada banco de ensayo tiene diferente configuración del accionamiento electrónico para el motor de corriente continua. En el presente trabajo primero, se ...
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informe técnico
Publicado 2020
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La operación del inversor como fuente de voltaje regulada, trae como ventaja adicional, de que puede ser visto como un “generador controlable” que no posee inercia. Esta particularidad ocasiona muy bajos tiempos de respuesta, ante los cambios en los ajustes del mismo. Esta característica permite la aplicación de esta tecnología para el control estático y dinámico de la operación de los sistemas eléctricos de potencia; en este sentido, el presente trabajo de investigación, describe el Diseño y simulación de un convertidor DC/AC (Inversor) monofásico de 220V controlado por ancho de pulso con modulación sinusoidal (SPWM) de baja potencia, que sea de fabricación sencilla y de bajo costo. El generador de SPWM (Sinusoidal Pulse Whidth Modulation) se compone de cinco bloques: oscilador sinusoidal, desfasador de 180 grados, generador de señal portadora triangular, comparador d...
