Construcción de un filtro LCL monofásico para una estación de pruebas en la carrera de ingeniería en mantenimiento eléctrico

Abstract

El presente trabajo está basado en la construcción de un filtro de tipo LCL para el filtrado de las señales armónicas generadas por los inversores para su conexión a la red eléctrica. Esto debido a que en los últimos años ha existido una creciente tendencia en el uso de este tipo de dispositivos, lo que ha impulsado que se estudien diferentes alternativas para su implementación. De esta manera, se podrán analizar sus ventajas respecto al filtro de topologías L y LC. Para realizar el diseño del filtro fue necesario tomar parámetros eléctricos de la red de suministro, tales como voltaje y frecuencia. Además, se debe considerar los parámetros de salida del inversor para el correspondiente análisis, siendo los más importantes la frecuencia de conmutación, la corriente máxima en la bobina y el voltaje de salida. Para el dimensionamiento tanto del capacitor como de las inductancias se utilizó como base la impedancia de Thévenin, así como, el análisis de los puntos de corte mediante el estudio de los polos y zeros. La selección del tipo de núcleo de ferrita fue condicionada por la corriente máxima de trabajo y la máxima frecuencia de conmutación, parámetros los cuales dependen del inversor a implementar, de esta forma evitando que el núcleo entre en estado de saturación. Estos valores también permiten dimensionar el tipo y calibre de conductor a ser utilizado. Los resultados que se obtuvieron fueron aceptables ya que el diseño demostró que es un excelente filtro para las señales de alta frecuencia, en las señales de baja frecuencia como se había establecido en la teoría no se atenuaron, sin embargo, la forma de onda del inversor no necesita atenuar dichas frecuencias. De esta manera, se confirman la eficiencia del filtro para el filtrado de las señales armónicas.