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Minimización de la capacitancia parásita del transformador de alta frecuencia para inversores de voltaje medio (MV) basados en enlace de alta frecuencia fotovoltaico (PV)

Autores: Himanshu, ; Singh, Harsimran; Kumar, Pandiyan Sathish; Ali, Muhammad Umair; Lee, Ho Yeong; Khan, Muhammad Adil; Park, Gwan Soo; Kim, Hee-Je

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Minimización de la capacitancia parásita del transformador de alta frecuencia para inversores de voltaje medio (MV) basados en enlace de alta frecuencia fotovoltaico (PV)


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Alta frecuencia
Inversor MV
Calidad de energía
Capacitancia parásita
Diseño de transformador
Distorsión armónica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El inversor de media tensión (MV) basado en alta frecuencia se utiliza en fuentes de energía renovable para la transmisión de energía. Sin embargo, la calidad de la energía se ve comprometida como resultado del aumento de las corrientes de ruido de modo común debido a la alta capacitancia parásita entre devanados en transformadores de enlace de alta frecuencia. Esta rápida respuesta transitoria de voltaje conduce a la distorsión armónica y al sobrecalentamiento del transformador, lo que provoca fallos en el suministro de energía u otros peligros eléctricos. Este documento presenta un estudio comparativo entre diseños de transformadores toroidales convencionales y modificados para el suministro de energía aislado. Se diseñó un inversor CC-CA de media tensión (10 kHz) de puente medio junto con una fuente de alimentación; se construyó un sistema renovable de módulo solar de 680 W. Se utilizó una simulación FEM con análisis Matlab-FFT para determinar la distribución de flujo del núcleo y calcular la distorsión armónica total (THD). Un medidor LCR GWInstek y un Fluke VT04A midieron la capacitancia entre devanados y la temperatura en los cuatro prototipos de transformadores, respectivamente. El diseño modificado de un transformador de núcleo de ferrita toroidal ofrece más resistencia al aumento de temperatura sin necesidad de utilizar ningún agente refrigerante o circuito externo, al tiempo que reduce la capacitancia parásita en un 87%. Se realizaron experimentos junto con una derivación matemática de la capacitancia entre devanados para confirmar la validez del enfoque.

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