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LA INNOVACIÓN FREEDM PARTE 3

Publicado el 31 Aug 2017

 

Actualmente la energía que fluye en el exterior de las subestaciones eléctricas  se podría decir que son tres hilos, por lo cuales  se lleva una corriente de 120 grados fuera de fase con respecto a cada uno. Dichas líneas son capaces de separarse y pasar de forma  individual por medio de una fase monofásica, esto con el objetivo de suministrar electricidad de baja tensión a varios lugares, entre ellos vecindarios. Las líneas pueden ser alimentadas juntas a través de un alimentador trifásico a ciertos lugares donde se emite energía, tales como edificios, fábricas o complejos comerciales.

 

En la empresa FREEDM, se empezó a trabajar en SST´s  diseñados para manejar y desarrollar el servicio de baja tensión. Por su parte estos transformadores son similares en algunas características a equipos de energía conmutada que actualmente se podría decir que son omnipresentes como fuentes de ordenadores portátiles.

 

Se dice que el mayor enfoque de FREEDM ha sido construir los SST´s de tres módulos: el llamado convertidor de front- end, mismo que recibe corriente alterna de por ejemplo 7,2 KV para posteriormente convertirla en una corriente continua (de acuerdo a los detalles de esta empresa, la corriente continua posee de mayor voltaje). La conversión AC-DC es realizada utilizando un conjunto de transistores de potencia. En la primera opción se hizo lo mismo con los IGBTs de silicio: el carburo de silicio metal-óxido-semiconductor transistor de efecto de campo o MOSFET. Es por eso que para convertir la electricidad que entra en una corriente continua requiere de dos conjuntos que se complementan uno al otro de transistores. Un conjunto esta en funcionamiento cuando la llamada correntie alterna entrante posee una tensión positiva, de esta forma el otro conjunto se encuentra en funcionamiento cuando posee una tensión negativa.

 

Por otra parte en el segundo módulo otro conjunto de transistores convierte corriente entrante en alterna con una frecuencia que es medida en kilohertzios. Dicha corriente se pasa por medio de un transformador convencional de alta frecuencia, esto es porque la medida de un transformador esta contrariamente relacionada con la frecuencia de la tensión debe transformarse. Esto significa que cuanto mayor sea la frecuencia el transformador será más pequeño, y esto ocasionará que sea más eficiente.

 

Así mismo el tercer módulo es un inversor, que ocupa otro conjunto de transistores, con el fin de convertir la corriente continua (DC) en corriente alterna (AC) con una frecuencia de red, caso en el que puede ser surtido de forma segura a los usuarios finales.

 

La primera SST monofásica que se construyó en FREEDM fue diseñada para analizar los límites del silicio; el segundo permitió poner silicio carburo a través de sus pasos. De esta manera si existieran dudas sobre los beneficios del silicio, sólo es cuestión de comparar estos dos SST´s realizados.

 

Gracias al enfoque de estos tres módulos las baterías y las fuentes de energía son capaces de conectarse directamente a un módulo central de SST. Y de esta forma generan como resultado que las fuentes tengan una interfaz DC directa con la red. Este ajuste reducirá significativamente la energía que se pierde cuando paneles solares y turbinas de viento, bombean energía de nuevo en la red, ya que la electricidad que generan no necesita convertirse en una corriente alterna para pasar por medio de transformadores cercanos.

 

Según FREEDM elaborar SST monofásicos fue lo que les motivó para posteriormente realizar transformadores trifásicos. Esto quiere decir que se creará un transformador que sea capaz de manejar las tres líneas que salgan de la subestación.

 

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