Sistema electrónico de sincronización de alternadores.

Abstract

La presente investigación comprende el desarrollo de un sistema electrónico de sincronización de generadores capaz de ejecutar el proceso de control automático para acondicionar las variables de voltaje, frecuencia, y ángulo de fase de las líneas de un alternador trifásico a los valores nominales que impone el sistema de distribución eléctrica. Las centrales energéticas disponen de tableros de sincronización manuales con instrumentos de medición que permiten al operador observar el comportamiento de las fases del generador y decidir el momento oportuno del cierre del interruptor de conexión cuando el generador entra en fase con la red eléctrica. Al ser un equipamiento supervisado por pura percepción y experiencia del operador, se carece de rigurosidad en la precisión para acoplar el alternador al bus infinito en el instante oportuno. En base en la disponibilidad de la electrónica actual, se diseñaron e implementaron los circuitos de potencia acondicionados por PWM necesarios para el control del banco de pruebas constituido por un motor DC que proporciona la energía mecánica al alternador acoplado a su eje. Inicialmente, fue necesario realizar pruebas de funcionamiento manual sobre las dos máquinas para analizar el comportamiento de generación de electricidad. Las mediciones de voltaje y frecuencia registradas en las pruebas de operación permitieron desarrollar el algoritmo de programación de controladores PID analógicos ejecutados bajo un lenguaje de programación gráfico cargado en un circuito de control embebido constituido por un procesador en tiempo real y un chip FPGA que realiza las tareas de un conversor analógico digital, generación de señales PWM y salidas digitales.