ES2871848T3 - Sistema y procedimiento para controlar elementos de conmutación dentro de un circuito puente monofásico - Google Patents

Sistema y procedimiento para controlar elementos de conmutación dentro de un circuito puente monofásico Download PDF

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Abstract

Un procedimiento (600) para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia, comprendiendo el procedimiento: supervisar (602), con un dispositivo informático, los voltajes de puerta de un primer elemento de conmutación y un segundo elemento de conmutación del circuito puente monofásico; controlar (606) los primer y segundo elementos de conmutación de modo que cada elemento de conmutación alterne entre un estado activado y un estado desactivado; transmitir (608) una señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando: se recibe una primera consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado activado; se recibe una segunda consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado desactivado; se recibe una primera indicación de que el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado; y recibiéndose una segunda indicación de que la corriente no fluye a través de un primer diodo antiparalelo (254) asociado con el primer elemento de conmutación; transmitir (612) una tercera señal de consigna de activación periódica para ajustar el segundo elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando: se recibe una tercera consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado activado; se recibe una cuarta consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado desactivado; recibiéndose una tercera indicación de que el voltaje de puerta del primer elemento de conmutación es menor que el umbral de voltaje predeterminado; y recibiéndose una cuarta indicación de que la corriente no fluye a través de un segundo diodo antiparalelo (256) asociado con el segundo elemento de conmutación.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimiento para controlar elementos de conmutación dentro de un circuito puente monofásico
[0001] La presente divulgación se refiere en general a convertidores de potencia para su uso en sistemas de generación de potencia y, más en particular, a un sistema y procedimiento para controlar elementos de conmutación dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia.
[0002] Los convertidores de potencia se usan en aplicaciones de energía renovable para convertir la potencia eléctrica generada por una fuente de energía renovable en potencia adecuada para el suministro a una red de CA. Por ejemplo, los convertidores de potencia se pueden usar en aplicaciones de energía eólica para convertir la corriente alterna generada por una turbina eólica a una frecuencia de salida (por ejemplo, 50/60 Hz) y nivel de voltaje deseados. Los convertidores de potencia se pueden usar en aplicaciones de energía solar para convertir la potencia de CC generada por uno o más campos fotovoltaicos en potencia de CA adecuada para la red de CA.
[0003] Los convertidores de potencia usan, típicamente, una pluralidad de elementos de conmutación, tales como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), para convertir la potencia suministrada desde una fuente de potencia de entrada en una potencia de CA de salida adecuada para la red de CA. Por ejemplo, los convertidores de potencia pueden incluir una pluralidad de circuitos puente monofásicos, incluyendo cada circuito puente un elemento de conmutación superior y un elemento de conmutación inferior acoplados en serie. Se puede acoplar una salida de cada circuito puente monofásico entre el elemento de conmutación superior y el elemento de conmutación inferior. Cada circuito puente también puede incluir un diodo acoplado en paralelo con cada uno del elemento de conmutación superior y el elemento de conmutación inferior.
[0004] Los sistemas de control existentes para convertidores de potencia están configurados para implementar un tiempo de bloqueo (también conocido como tiempo de enclavamiento o tiempo muerto) al activar y desactivar elementos de conmutación, y definiéndose el tiempo de bloqueo como la cantidad de tiempo o retraso entre cuando el controlador envía una señal de activación periódica de desactivación a uno de los elementos de conmutación de un circuito puente monofásico (por ejemplo, el elemento de conmutación superior) y cuando el controlador envía una señal de activación al otro elemento de conmutación dentro del mismo circuito puente monofásico (por ejemplo, el elemento de conmutación inferior). Dicho tiempo de bloqueo evita daños a los elementos de conmutación al garantizar que los elementos de conmutación nunca se activen o se enciendan de otro modo al mismo tiempo.
[0005] Dado que el tiempo necesario para encender y/o apagar un elemento de conmutación puede variar significativamente en base a las condiciones de funcionamiento del convertidor de potencia (por ejemplo, voltaje, corriente, temperatura, etc.), en el pasado ha sido necesario configurar el controlador para proporcionar un tiempo de bloqueo suficiente para garantizar que no haya superposición en la conducción del elemento de conmutación, independientemente de las condiciones de funcionamiento. Por tanto, en el controlador se programa típicamente un tiempo de bloqueo predeterminado (es decir, un período de tiempo definido) que es suficiente para adaptarse incluso a las condiciones de funcionamiento más extremas. Desafortunadamente, dados dichos márgenes requeridos, los tiempos de bloqueo predeterminados son a menudo demasiado largos, lo que puede dar como resultado armónicos adicionales en la forma de onda de salida así como un retardo innecesario en el control de los elementos de conmutación.
[0006] El documento de patente DE4032014 A1 divulga un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia, en el que los elementos de conmutación del puente se controlan para que se activen alternativamente y se supervisan sus voltajes de puerta. Una consigna de activación periódica uno de los elementos de conmutación cuando se recibe una consigna de excitación de puerta para activar el interruptor y, al mismo tiempo, el voltaje de puerta del otro interruptor está por debajo de un umbral, pero la corriente que fluye a través del diodo antiparalelo no es supervisada.
[0007] Por tanto, la tecnología acogería con agrado un sistema y un procedimiento mejorados para controlar la activación y desactivación de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia.
[0008] Diversos aspectos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción.
[0009] La presente invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.
[0010] Diversas características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos:
la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica;
la FIG. 2 ilustra una vista esquemática de un modo de realización de un sistema de turbina eólica DFIG de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto;
la FIG. 3 ilustra una vista esquemática de un modo de realización del convertidor de potencia del sistema mostrado en la FIG. 2;
la FIG. 4 ilustra una vista esquemática de un modo de realización de un circuito puerta adecuado para controlar los elementos de conmutación del convertidor de potencia mostrado en la FIG. 3;
la FIG. 5 ilustra una vista esquemática de un modo de realización de un diagrama de control para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación de un circuito puente monofásico de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto; y
la FIG. 6 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación de un circuito puente monofásico de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto;
la FIG. 7 ilustra un diagrama de flujo de otro modo de realización de un procedimiento para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación de un circuito puente monofásico de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto; y
la FIG. 8 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación de un circuito puente monofásico de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto.
[0011] A continuación se hará referencia en detalle a modos de realización de la invención, de los cuales se ilustran uno o más ejemplos en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención.
[0012] En general, la presente materia objeto se refiere a un sistema y procedimiento para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia. Específicamente, en varios modos de realización, los elementos de conmutación pueden conmutar de forma alternativa entre estados activados y desactivados en base a uno o más parámetros supervisados que proporcionan una indicación del estado operativo actual de cada elemento de conmutación, tales como el voltaje colector-emisor de cada elemento de conmutación, el voltaje de puerta de cada elemento de conmutación y/o la dirección de la corriente con respecto a un diodo de cada elemento de conmutación. Supervisando dicho(s) parámetro(s), un controlador de sistema puede detectar activamente cuando uno de los elementos de conmutación ha sido desactivado o apagado, indicando de este modo que el otro elemento de conmutación puede activarse o encenderse ahora. Como resultado, el sistema y el procedimiento descritos pueden permitir minimizar los tiempos de bloqueo, lo que puede dar como resultado armónicos más bajos y un control mejorado de los elementos de conmutación.
[0013] Se debe apreciar que, aunque la presente materia objeto se describirá generalmente en el presente documento con respecto a un sistema de turbina eólica DFIG, el sistema y el procedimiento descritos se pueden usar, en general, dentro de cualquier sistema de generación de energía adecuado para controlar ventajosamente el funcionamiento de los elementos de conmutación contenidos dentro de un convertidor de potencia de dicho sistema.
[0014] Con referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica 10. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye, en general, una torre 12 que se extiende desde una superficie de soporte 14, una góndola 16 montada en la torre 12 y un rotor 18 acoplado a la góndola 16. El rotor 18 incluye un buje rotatorio 20 y al menos una pala de rotor 22 acoplada a y que se extiende hacia afuera del buje 20. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el rotor 18 incluye tres palas de rotor 22. Sin embargo, en un modo de realización alternativo, el rotor 18 puede incluir más o menos de tres palas de rotor 22. Cada pala de rotor 22 puede estar espaciada en torno al buje 20 para facilitar la rotación del rotor 18 para permitir que la energía cinética del viento se convierta en energía mecánica útil y, posteriormente, en energía eléctrica. Por ejemplo, como se describirá a continuación, el rotor 18 puede estar acoplado de forma giratoria a un generador eléctrico 120 (FIG. 2) para permitir la producción de energía eléctrica.
[0015] En referencia ahora a la FIG. 2, se ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización de una sistema de turbina eólica DFIG 100, de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. Como se muestra, el rotor 18 de la turbina eólica 10 puede, opcionalmente, estar acoplado a una caja de engranajes 118 que, a su vez, está acoplada a un generador 120. De acuerdo con aspectos de la presente divulgación, el generador 120 es un generador de inducción doblemente alimentado (DFIG).
[0016] El DFIG 120 puede estar acoplado a un bus de estator 154 y un convertidor de potencia 162 a través de un bus de rotor 156. El bus de estator 154 puede proporcionar una potencia multifásica de salida (por ejemplo, potencia trifásica) desde un estator del DFIG 120 y el bus de rotor 156 puede proporcionar una potencia multifásica de salida (por ejemplo, potencia trifásica) desde un rotor del DFIG 120. Como se muestra en la FIG. 2, el convertidor de potencia 162 incluye un convertidor del lado de rotor 166 y un convertidor del lado de línea 168. El DFIG 120 puede estar acoplado a través del bus de rotor 156 al convertidor del lado de rotor 166. Adicionalmente, el convertidor del lado de rotor 166 puede estar acoplado al convertidor del lado de línea 168 que, a su vez, puede estar acoplado a un bus del lado de línea 188.
[0017] En varios modos de realización, el convertidor del lado de rotor 166 y el convertidor del lado de línea 168 pueden configurarse para el modo de funcionamiento normal en una disposición trifásica de modulación de ancho de pulso (PWM) usando elementos de conmutación adecuados, tales como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), como se analizará con más detalle con respecto a la FIG. 3. El convertidor del lado de rotor 166 y el convertidor del lado de línea 168 pueden estar acoplados mediante un enlace de CC 136 a través del cual hay un condensador de enlace de CC 138.
[0018] Además, el convertidor de potencia 162 se puede acoplar a un controlador 174 para controlar el funcionamiento del convertidor del lado de rotor 166 y del convertidor del lado de línea 168. Cabe destacar que el controlador 174 puede configurarse como una interfaz entre el convertidor de potencia 162 y cualquier sistema de control 176 adecuado. En general, el controlador 174 puede corresponder a cualquier dispositivo informático adecuado y/o combinación de dispositivos informáticos. Por ejemplo, en varios modos de realización, el controlador 174 puede incluir uno o más procesador(es) y dispositivo(s) de memoria asociado(s) configurado(s) para realizar una variedad de funciones implementadas por ordenador (por ejemplo, realizando los procedimientos, etapas, cálculos y similares divulgados en el presente documento). Como se usa en el presente documento, el término "procesador" no solo se refiere a circuitos integrados que en la técnica se menciona que están incluidos en un ordenador, sino que también se refiere a un controlador, un microcontrolador, un microordenador, un controlador de lógica programable (PLC), un circuito integrado específico de la aplicación y otros circuitos programables. Adicionalmente, el(los) dispositivo(s) de memoria puede(n) comprender en general elemento(s) de memoria, incluyendo, pero sin limitarse a, medios legibles por ordenador (por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio (RAM)), medios no volátiles legibles por ordenador (por ejemplo, una memoria flash), un disco flexible, una memoria de solo lectura compacta (CD-ROM), un disco magneto-óptico (MOD), un disco versátil digital (DVD) y/u otros elementos de memoria adecuados. Dicho(s) dispositivo(s) de memoria pueden configurarse generalmente para almacenar instrucciones legibles por ordenador adecuadas que, cuando son implementadas por el(los) procesador(es), configuran el controlador 174 para realizar diversas funciones que incluyen, pero sin limitarse a, proporcionar consignas de control (por ejemplo, consignas de control de activación periódica) a los elementos de conmutación del convertidor de potencia 162.
[0019] En configuraciones típicas, también se pueden incluir diversos contactores de línea y disyuntores incluyendo, por ejemplo, un disyuntor de red 182 para aislar los diversos componentes según sea necesario para el funcionamiento normal del DFIG 120 durante la conexión y desconexión de la red eléctrica 184. Por ejemplo, un disyuntor del sistema 178 puede acoplar el bus del sistema 160 a un transformador 180, que puede estar acoplado a la red eléctrica 184 a través del disyuntor de red 182. En modos de realización alternativos, los fusibles pueden reemplazar algunos o todos los disyuntores.
[0020] En funcionamiento, la potencia de corriente alterna generada en el DFIG 120 al girar el rotor 18 se proporciona a través de una ruta doble a la red eléctrica 184. Las rutas dobles están definidas por el bus de estator 154 y el bus de rotor 156. En el lado del bus de rotor 156, se proporciona potencia de corriente alterna (CA) sinusoidal multifásica (por ejemplo, trifásica) al convertidor de potencia 162. El convertidor de potencia del lado de rotor 166 convierte la potencia de CA proporcionada desde el bus de rotor 156 en potencia de corriente continua (CC) y proporciona la potencia de CC al enlace de CC 136. Como se entiende generalmente, los elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT) usados en los circuitos puente del convertidor de potencia del lado de rotor 166 pueden modularse para convertir la potencia de CA proporcionada desde el bus de rotor 156 en potencia de CC adecuada para el enlace de CC 136.
[0021] Además, el convertidor del lado de línea 168 convierte la potencia de CC en el enlace de CC 136 en potencia de salida de CA adecuada para la red eléctrica 184. En particular, los elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT) usados en los circuitos puente del convertidor de potencia del lado de línea 168 se pueden modular para convertir la potencia de CC en el enlace de CC 136 en potencia de CA en el bus del lado de línea 188. La potencia de CA del convertidor de potencia 162 se puede combinar con la potencia del estator del DFIG 120 para proporcionar potencia multifásica (por ejemplo, potencia trifásica) que tiene una frecuencia mantenida sustancialmente a la frecuencia de la red eléctrica 184 (por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz).
[0022] Adicionalmente, diversos disyuntores e interruptores, tales como el disyuntor de red 182, el disyuntor de sistema 178, el conmutador de sincronización del estator 158, el disyuntor de convertidor 186 y el contactor de línea 172 pueden incluirse en el sistema 100 para conectar o desconectar los buses correspondientes, por ejemplo, cuando el flujo es excesivo y puede dañar los componentes del sistema de turbina eólica 100 o por otras consideraciones operativas. También pueden incluirse componentes de protección adicionales en el sistema de turbina eólica 100.
[0023] Además, el convertidor de potencia 162 puede recibir señales de control desde, por ejemplo, el sistema de control 176 a través del controlador 174. Las señales de control pueden basarse, entre otras cosas, en condiciones detectadas o características operativas del sistema de turbina eólica 100. Típicamente, las señales de control proporcionan el control del funcionamiento del convertidor de potencia 162. Por ejemplo, la retroalimentación en forma de velocidad detectada del DFIG 120 puede usarse para controlar la conversión de la potencia de salida del bus de rotor 156 para mantener un suministro de potencia multifásica (por ejemplo, trifásica) adecuado y equilibrado. En particular, la velocidad detectada puede usarse como base para ajustar la frecuencia de conmutación de los elementos de conmutación. Adicionalmente, el controlador 174 también puede usar la retroalimentación de otros sensores para controlar el convertidor de potencia 162, incluyendo, por ejemplo, voltajes del bus de rotor y de estator, voltajes asociados con los elementos de conmutación y retroalimentaciones de corriente. Usando las diversas formas de información de retroalimentación, se pueden generar señales de control de conmutación (por ejemplo, consignas de control de activación periódica para los elementos de conmutación), señales de control de sincronización del estator y señales de disyuntor.
[0024] Con referencia ahora a la FIG. 3, se ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización del convertidor de potencia 162 mostrado en la FIG. 2, de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. Como se muestra, el convertidor del lado de rotor 166 incluye una pluralidad de circuitos puente del lado de rotor 210, 212, 214 (por ejemplo, circuitos puente en H), con cada fase de la entrada del bus de rotor 156 al convertidor del lado de rotor 166 acoplada a un circuito de puente del lado de rotor 210, 212, 214. Además, el convertidor del lado de línea 168 también puede incluir una pluralidad de circuitos puente del lado de línea 216, 218, 220. De manera similar al convertidor del lado de rotor 166, el convertidor del lado de línea 168 también incluye un circuito puente único 216, 218, 220 para cada fase de salida del convertidor de la línea 168. En otros modos de realización, el convertidor del lado de línea 168, el convertidor del lado de rotor 166 o tanto el convertidor del lado de línea 168 como el convertidor del lado de rotor 166 pueden incluir circuitos puente paralelos sin desviarse del alcance de la presente divulgación.
[0025] Cada circuito puente monofásico 210, 212, 214, 216, 218, 220 puede incluir, en general, una pluralidad de elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT) acoplados en serie entre sí. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, cada circuito puente incluye un IGBT superior (por ejemplo, IGBT 230) y un IGBT inferior (por ejemplo, IGBT 232). Además, se puede asociar un diodo (por ejemplo, diodos antiparalelos 254, 256 (FIGS. 4 y 5)) con cada uno de los IGBT 230, 232. En modos de realización alternativos, se pueden usar diodos y IGBT paralelos para aumentar la corriente nominal del convertidor. Como se entiende generalmente, el convertidor del lado de línea 168 y el convertidor del lado de rotor 166 pueden controlarse, por ejemplo, proporcionando consignas de control a uno o más circuitos puerta 240 asociados con los circuitos puente 210, 212, 214, 216, 218, 220. Por ejemplo, el controlador 174 puede configurarse para proporcionar consignas de control de activación periódica adecuados a los circuitos puerta 240, que pueden usarse para activar y/o desactivar los IGBT 230, 232 contenidos dentro de cada circuito puente. Los expertos en la técnica deberían apreciar que, como alternativa a los IGBT, el convertidor de potencia 162 puede incluir cualquier otro elemento de conmutación adecuado.
[0026] Con referencia ahora a la FIG. 4, se ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización de un circuito puerta 240 que puede usarse para controlar el funcionamiento de los elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT 230 superior e IGBT 232 inferior) de cada circuito puente monofásico 210, 212, 214, 216, 218, 220 de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. Como se muestra, el circuito puerta 240 incluye un circuito excitador 242 configurado para controlar la conmutación del IGBT superior 230 y el IGBT inferior 232 de acuerdo con los consignas de control recibidas del controlador 174. Por ejemplo, el circuito excitador 242 puede incluir uno o más dispositivos electrónicos configurados para generar una señal de voltaje adecuada para conmutar los IGBT superior e inferior 230, 332 entre estados activado y desactivado. Además, el circuito puerta 240 puede incluir una primera resistencia de puerta 244 acoplada entre el circuito excitador 242 y el IGBT superior 230 y una segunda resistencia de puerta 246 acoplada entre el circuito excitador 242 y el IGBT inferior 232.
[0027] Durante el funcionamiento, el circuito excitador 242 se puede acoplar comunicativamente al controlador 174 de modo que se puedan transmitir consignas de control adecuadas al circuito excitador 242 para conmutar alternativamente los IGBT 230, 232. Específicamente, el controlador 174 puede configurarse para transmitir consignas de control de activación periódica al circuito excitador 252 para alternar los IGBT superior e inferior 230, 232 entre un estado activado (es decir, ENCENDIDO) y un estado desactivado (es decir, APAGADO). Por ejemplo, asumiendo que el IGBT inferior 232 está actualmente ENCENDIDO o activado y el IGBT superior 230 está APAGADO o desactivado, las consignas de control de activación periódica se pueden transmitir de una manera que garantice que el IGBT inferior 232 esté APAGADO o desactivado antes de ENCENDER o activar el IGBT superior 230.
[0028] Como se indicó anteriormente, dicho control se ha implementado típicamente usando un período de retardo predeterminado para garantizar que se proporciona un tiempo de bloqueo suficiente para evitar la superposición en la conducción de los elementos de conmutación. Sin embargo, dado que el período de retardo debe seleccionarse para tener en cuenta las variaciones en las condiciones de funcionamiento del convertidor de potencia 162, el tiempo de bloqueo es típicamente excesivo, lo que da como resultado armónicos de salida más altos y mayores pérdidas de potencia. Para minimizar el tiempo de bloqueo, la presente materia objeto permite controlar la activación y desactivación de los IGBT en base a uno o más parámetros de funcionamiento supervisados. Por ejemplo, como se describirá a continuación, la activación y desactivación de los IGBT 230, 232 puede basarse en el voltaje de puerta para cada IGBT 230, 232 y/o la dirección de la corriente relativa a cada IGBT 230, 232.
[0029] Con referencia ahora a la FIG. 5, se ilustra un modo de realización de un diagrama de control para controlar el funcionamiento de los IGBT 230, 232 de un circuito puente monofásico de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. Como se describirá a continuación, la activación y desactivación de los IGBT 230, 2302 pueden controlarse implementando un primer rasgo característico de control de puerta (indicado por los recuadros 502 y 504) y/o un segundo rasgo característico de control de puerta (indicado por el recuadro 506 mostrado en líneas discontinuas). Por ejemplo, en varios modos de realización, una señal de consigna de activación periódica 508 puede configurarse para ser transmitida al circuito excitador 242 para activar el IGBT superior 230 o el IGBT inferior 232 cuando se satisfacen dos condiciones de entrada predeterminadas ((es decir, las condiciones X e Y del recuadro 510 al activar el IGBT superior 230 y las condiciones X e Y del recuadro 512 al activar el IGBT inferior 232). En dichos modos de realización, la primera condición de entrada (es decir, la condición X) está asociada con el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 y la segunda condición de entrada (es decir, la condición Y) está asociada con el segundo rasgo característico de control de puerta 506.
[0030] En general, el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 puede configurarse para servir como un rasgo característico de control individualizado para los IGBT 230, 232 evaluando el estado de funcionamiento particular de cada IGBT 230, 232. Específicamente, para proporcionar una señal de entrada adecuada para satisfacer la primera condición de entrada (es decir, la condición X del recuadro 510 o 512) para activar uno de los IGBT 230, 232, el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 determina si la corriente fluye hacia cada IGBT 230, 232 o su correspondiente diodo antiparalelo 254, 256. Si fluye corriente hacia el diodo antiparalelo 254, 256, entonces el IGBT 230, 232 asociado con dicho diodo 254, 256 debe apagarse o mantenerse de otro modo en el estado desactivado (por ejemplo, transmitiendo una señal alta desde el recuadro 502 o 504 que se invierte a una señal baja en el recuadro 510 o 512). De forma alternativa, si la corriente fluye hacia uno de los IGBT 230, 232, entonces dicho IGBT 230, 232 debe encenderse o cambiarse de otro modo al estado activado (por ejemplo, transmitiendo una señal baja desde el recuadro 502 o 504 que se invierte en el recuadro 510 o 512).
[0031] Como se muestra en la FIG. 5, en varios modos de realización, el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 puede configurarse para determinar si la corriente fluye hacia uno de los IGBT 230, 232 o su correspondiente diodo antiparalelo 254, 256 en función de la detección del voltaje colector-emisor. (Vce) para cada IGBT 230, 232 y/o detección de la dirección de la corriente (IC) a través de cada IGBT 230, 232. En dichos modos de realización, al IGBT superior 230 o al IGBT inferior 232 se le puede ordenar que se desactive cuando el voltaje colector-emisor (Vce) para dicho IGBT 230, 232 es negativo o la corriente a través del IGBT 230, 232 es negativa (es decir, una dirección de la corriente hacia el diodo antiparalelo 254, 256 como se muestra por la flecha 260 en la FIG. 4). Por el contrario, al IGBT superior 230 o al IGBT inferior 232 se le puede ordenar que se active cuando el voltaje colector-emisor (Vce) para dicho IGBT 230, 232 es positivo y/o la corriente a través de dicho IGBT 230, 232 es positiva (es decir, una dirección de corriente fuera del diodo antiparalelo 254, 256 como se muestra por la flecha 262 en la FIG. 4).
[0032] Con referencia todavía a la FIG. 5, el segundo rasgo característico de control de puerta 506 proporciona, en general, un medio para controlar cada IGBT 230, 232 dentro de un circuito puente monofásico basado, al menos en parte, en el estado o condición de funcionamiento del otro IGBT 230, 232 dentro de dicho circuito puente. Específicamente, para proporcionar una señal de entrada adecuada para satisfacer la segunda condición de entrada (es decir, la condición Y) para activar uno de los IGBT 230, 232, el segundo rasgo característico de control de puerta 506 incluye tres condiciones de entrada separadas que deben satisfacerse (es decir, condiciones A, B y C del recuadro 514 al activar el IGBT superior 230 y condiciones A, B y C del recuadro 516 al activar el IGBT inferior 232).
[0033] Para satisfacer la primera condición de entrada asociada con el segundo rasgo característico de control de puerta 506 (es decir, la condición A), el controlador 174 está configurado para verificar que el voltaje de puerta (Vge_superior o Vge_inferior) para el IGBT 230, 232 que ha sido (o está siendo) desactivado es menor que un umbral de voltaje predeterminado (Vge_off). Por ejemplo, cuando se va a activar el IGBT superior 230, el controlador 174 verifica (en el recuadro 518) que el voltaje de puerta para el IGBT inferior 232 (Vge_inferior) es menor que el umbral de voltaje predeterminado (Vge_off). De forma similar, cuando se va a encender el IGBT inferior 232, el controlador 174 verifica (en el recuadro 520) que el voltaje de puerta para el IGBT superior 230 (Vge_superior) es menor que el umbral de voltaje predeterminado (Vge_off).
[0034] Debe apreciarse que el umbral de voltaje predeterminado (Vge_off) puede, en varios modos de realización, corresponder a un umbral de activación de puerta para los IGBT 230, 232 (es decir, el voltaje a través del cual se activa o desactiva un IGBT). En general, el umbral de activación de puerta puede ser cualquier umbral de voltaje adecuado. Por ejemplo, en un modo de realización, el umbral de activación de puerta puede variar de aproximadamente 5 voltios a aproximadamente 10 voltios, tal como de aproximadamente 6 voltios a aproximadamente 9 voltios o de aproximadamente 7 voltios a aproximadamente 8 voltios y cualquier otro subintervalo entre ellos.
[0035] Con referencia todavía a la FIG. 5, para satisfacer las condiciones de entrada segunda y tercera asociadas con el segundo rasgo característico de control de puerta 506 (es decir, las condiciones B y C de los recuadros 514, 516), el controlador 174 está configurado para verificar si se han transmitido/recibido las consignas de excitación de puerta adecuadas para activar y desactivar los IGBT 230, 232. Específicamente, cuando se va a encender el IGBT superior 232, el controlador 174 verifica que la consigna de excitación de puerta para el IGBT superior (recuadro 522) está asociada con la conmutación del IGBT superior 230 al estado activado (es decir, para satisfacer la condición B del recuadro 514) y que la consigna de excitación de puerta para el IGBT inferior (recuadro 524) está asociada con la conmutación del IGBT inferior 232 al estado desactivado (es decir, para satisfacer la condición C del recuadro 514). De forma similar, cuando se va a encender el IGBT inferior 232, el controlador 174 verifica que la consigna de excitación de puerta para el IGBT inferior (recuadro 514) está asociada con la conmutación del IGBT inferior 232 al estado activado (es decir, para satisfacer la condición C del recuadro 516) y que la consigna de excitación de puerta para el IGBT superior (recuadro 522) está asociada con la conmutación del IGBT superior 230 al estado desactivado (es decir, para satisfacer la condición B del recuadro 516).
[0036] Usando la lógica de control mostrada en la FIG. 5, el controlador 174 puede configurarse para retrasar la activación de un IGBT 230, 232 particular hasta que se satisfagan ambas condiciones de entrada (es decir, las condiciones X e Y del recuadro 510 o 512) para dicho IGBT 230, 232. Por ejemplo, suponiendo que el IGBT inferior 232 se activó previamente y actualmente se está conmutando al estado desactivado, el controlador 174 puede configurarse para retrasar la activación del IGBT superior 230 hasta que se hayan satisfecho las tres condiciones asociadas con el segundo rasgo característico de control de puerta 506 (es decir, las condiciones A, B y C del recuadro 514) y se verifica que la corriente fluye hacia el IGBT superior 230. En tal caso, el controlador 174 puede transmitir una señal de consigna de activación periódica adecuada 508 al circuito excitador 242 para activar el IGBT superior 230 (por ejemplo, aumentando el voltaje de puerta del IGBT superior 230 (Vsuperior) a un nivel por encima del umbral de encendido de la puerta (Vge_ _OFF)).
[0037] Los expertos en la técnica deberían apreciar que, aunque el primer y el segundo rasgo característico de control de puerta se muestran en la FIG. 5 siendo implementados en combinación, dichos rasgos característico de control también pueden implementarse por separado. Por ejemplo, como se describirá a continuación, el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 puede implementarse individualmente como un medio para controlar el funcionamiento de los IGBT 230, 232, con cada iGBT 230, 232 activándose cuando la corriente fluye hacia el IGBT 230, 232 y desactivándose cuando la corriente fluye hacia su correspondiente diodo antiparalelo 254, 256. En tal caso, como se muestra por las líneas discontinuas en la FIG. 5, se puede transmitir una señal de consigna de activación periódica adecuada 530 al circuito excitador 242 para activar o desactivar los IGBT 230, 232 en base al flujo de corriente detectado a través de los IGBT 230, 232. De forma similar, el segundo rasgo característico de control de puerta 506 también puede servir como un rasgo característico de control independiente, con cada IGBT 230, 232 activándose sólo cuando se satisfacen sus condiciones de entrada correspondientes (es decir, las condiciones A, B y C del recuadro 514 o 516). Por ejemplo, como se muestra por las líneas discontinuas 532 en la FIG. 5, se puede transmitir una señal de consigna de activación periódica adecuada 530 al circuito excitador 242 para activar o desactivar los IGBT 230, 232 en base a las condiciones de entrada requeridas del segundo rasgo característico de control de puerta 506.
[0038] Con referencia ahora a la FIG. 6, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 600 para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. En general, el procedimiento 600 se describirá en el presente documento como siendo implementado con referencia al control de los elementos de conmutación (es decir, IGBT 230, 232) contenidos dentro del convertidor de potencia 162 del sistema 100 descrito anteriormente con referencia a las FIGS. 2-4. Sin embargo, debe apreciarse que el procedimiento 600 descrito puede usarse para controlar los elementos de conmutación contenidos dentro del convertidor de potencia de cualquier otro sistema de generación de potencia adecuado.
[0039] Además, aunque la FIG. 6 representa los elementos del procedimiento realizados en un orden particular con fines de ilustración y análisis, los procedimientos descritos en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar diversas etapas de los procedimientos de diversas formas. Por ejemplo, el procedimiento 600 de la FIG. 6 se describirá con referencia a la implementación de los rasgos característicos de control de puerta tanto primero como segundo. Sin embargo, como se describirá a continuación con referencia a las FIGS. 7 y 8, los modos de realización de los procedimientos descritos en el presente documento pueden implementarse usando el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 o el segundo rasgo característico de control de puerta 506 para controlar el funcionamiento de los elementos de conmutación.
[0040] Como se muestra en la FIG. 6, en (602), el procedimiento 600 incluye supervisar los voltajes de puerta de los primer y segundo elementos de conmutación de un circuito puente monofásico (por ejemplo, los IGBT superior e inferior 230, 232). Se debe apreciar que el controlador 174 puede configurarse para supervisar los voltajes de puerta de los elementos de conmutación usando cualquier medio adecuado conocido en la técnica. Específicamente, en varios modos de realización, el controlador 174 puede acoplarse a un voltímetro y/o amperímetro configurado para supervisar los voltajes de puerta.
[0041] Adicionalmente, en (604), el procedimiento 600 incluye supervisar el flujo de corriente con respecto al primer y segundo elementos de conmutación. Específicamente, el flujo de corriente puede supervisarse para determinar si está fluyendo corriente hacia cada elemento de conmutación o su correspondiente diodo (por ejemplo, diodo antiparalelo 254, 256). Como se indicó anteriormente, dicha determinación puede realizarse, por ejemplo, supervisando el voltaje colector-emisor para cada elemento de conmutación y/o la dirección de la corriente a través de cada elemento de conmutación. Por ejemplo, si el voltaje colector-emisor es negativo y/o la corriente a través del elemento de conmutación es negativa, se puede determinar que la corriente fluye hacia el diodo antiparalelo 254, 256. Sin embargo, si el voltaje colector-emisor es positivo y/o la corriente a través del elemento de conmutación es positiva, se puede determinar que la corriente fluye hacia dicho elemento de conmutación.
[0042] Además, en (606), el procedimiento 600 incluye controlar los primer y segundo elementos de conmutación de modo que cada elemento de conmutación alterne entre un estado activado y un estado desactivado. Específicamente, como se indicó anteriormente, el controlador 174 está configurado para activar y desactivar alternativamente los elementos de conmutación para garantizar que solo uno de los elementos de conmutación sea activado periódicamente cada vez. Por ejemplo, suponiendo que el segundo elemento de conmutación está siendo conmutado actualmente de un estado activado a un estado desactivado, el controlador 174 puede configurarse para activar el primer elemento de conmutación cuando se verifica que el segundo elemento de conmutación ya no está activado periódicamente. Con referencia todavía a la FIG. 6, en (608), el procedimiento 600 incluye transmitir una señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación desde el estado desactivado al estado activado cuando se satisface cada condición predeterminada asociada con el primer elemento de conmutación. Por ejemplo, suponiendo que tanto el primero como el segundo rasgos característicos de control de puerta 502, 504, 506 descritos anteriormente con referencia a la FIG. 5 están siendo implementados, el controlador 174 puede configurarse para transmitir una señal de consigna de activación periódica 502 para activar el primer elemento de conmutación cuando: el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado (por ejemplo, condición A del recuadro 514 de la FIG. 5); se recibe una consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado activado (por ejemplo, condición B del recuadro 514 de la FIG. 5); se recibe una segunda consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado desactivado (por ejemplo, condición C del recuadro 514 de la FIG. 5); y se determina que la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación (recuadro 502 de la FIG. 5)
[0043] Adicionalmente, en (610), el procedimiento 600 incluye transmitir una señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación del estado activado al estado desactivado. Después de esto, en (612), el controlador 174 puede configurarse para transmitir una señal de consigna de activación periódica para ajustar el segundo elemento de conmutación desde el estado desactivado al estado activado cuando se satisface cada condición predeterminada asociada con el segundo elemento de conmutación. Por ejemplo, como se indicó anteriormente con referencia a la FIG. 5, se puede transmitir una señal de consigna de activación periódica 502 para activar el segundo elemento de conmutación cuando: el voltaje de puerta del primer elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado (por ejemplo, condición A del recuadro 516 de la FIG. 5); se recibe una primera consigna de excitación de puerta que conmuta el primer elemento de conmutación al estado desactivado (por ejemplo, condición B del recuadro 516 de la FIG. 5); se recibe una segunda consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado activado (por ejemplo, la condición C del recuadro 516 de la FIG. 5); y se determina que la corriente fluye hacia el segundo elemento de conmutación (recuadro 504 de la FIG. 5).
[0044] Con referencia ahora a la FIG. 7, se ilustra un diagrama de flujo de otro modo de realización de un procedimiento 700 para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. En general, el procedimiento 700 se describirá como siendo implementado con referencia al control de los elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT 230, 232) contenidos dentro del convertidor de potencia 162 del sistema 100 descrito anteriormente con referencia a las FIGS. 2-4 usando el primer rasgo característico de control de puerta 502, 504 de la FIG. 5. Sin embargo, debe apreciarse que el procedimiento 700 descrito puede usarse para controlar los elementos de conmutación contenidos dentro del convertidor de potencia de cualquier otro sistema de generación de potencia adecuado. Además, aunque la FIG. 7 representa los elementos del procedimiento realizados en un orden particular con fines de ilustración y análisis, los procedimientos descritos en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar diversas etapas de los procedimientos de diversas formas.
[0045] Como se muestra en la FIG. 7, en (702), el procedimiento 700 incluye controlar los primer y segundo elementos de conmutación de un circuito puente monofásico (por ejemplo, los IGBT superior e inferior 230, 232) de modo que cada elemento de conmutación alterne entre un estado activado y un estado desactivado. Específicamente, como se indicó anteriormente, el controlador 174 puede estar configurado para activar y desactivar alternativamente los elementos de conmutación para garantizar que solo uno de los elementos de conmutación sea activado periódicamente cada vez. Por ejemplo, suponiendo que el segundo elemento de conmutación está siendo conmutado actualmente de un estado activado a un estado desactivado, el controlador 174 puede configurarse para activar el primer elemento de conmutación cuando se verifica que el segundo elemento de conmutación ya no está activado periódicamente.
[0046] En (704), el procedimiento 700 incluye determinar si la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación o un primer diodo (por ejemplo, diodo antiparalelo 254, 256) asociado con el primer elemento de conmutación. Como se indicó anteriormente, dicha determinación puede realizarse, por ejemplo, supervisando el voltaje colector-emisor para el primer elemento de conmutación y/o la dirección de la corriente a través del primer elemento de conmutación.
[0047] Adicionalmente, en (706), el procedimiento 700 incluye mantener el primer elemento de conmutación en el estado desactivado cuando se determina que la corriente fluye hacia el primer diodo. Por ejemplo, si el voltaje colector-emisor y/o la dirección de la corriente es/son negativos, el primer elemento de conmutación puede mantenerse en el estado desactivado. Después de esto, si se determina que el voltaje colector-emisor y/o la dirección de la corriente ya no es negativa, el primer elemento de conmutación puede conmutarse, a continuación, al estado activado.
[0048] Se debe apreciar que también se puede usar una metodología similar para controlar la activación/desactivación del segundo elemento de conmutación del circuito puente monofásico. Específicamente, se puede realizar una determinación de si la corriente fluye hacia el segundo elemento de conmutación o un segundo diodo (por ejemplo, diodo antiparalelo 254, 256) asociado con el segundo elemento de conmutación. Si fluye corriente hacia el segundo diodo, el segundo elemento de conmutación puede mantenerse en el estado desactivado.
[0049] Con referencia ahora a la FIG. 8, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización adicional de un procedimiento 800 para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia de acuerdo con aspectos de la presente materia objeto. En general, el procedimiento 800 se describirá en el presente documento como siendo implementado con referencia al control de los elementos de conmutación (por ejemplo, IGBT 230, 232) contenidos dentro del convertidor de potencia 162 del sistema 100 descrito anteriormente con referencia a las FIGS. 2-4 usando el segundo rasgo característico de control de puerta 506 de la FIG. 5. Sin embargo, debe apreciarse que el procedimiento 800 descrito puede usarse para controlar los elementos de conmutación contenidos dentro del convertidor de potencia de cualquier otro sistema de generación de potencia adecuado. Además, aunque la FIG.
8 representa los elementos del procedimiento realizados en un orden particular con fines de ilustración y análisis, los procedimientos descritos en el presente documento no se limitan a ningún orden o disposición particular. Un experto en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, apreciará que se pueden omitir, reorganizar, combinar y/o adaptar diversas etapas de los procedimientos de diversas formas.
[0050] Como se muestra en la FIG. 8, en (802), el procedimiento 800 incluye supervisar los voltajes de puerta de los primer y segundo elementos de conmutación de un circuito puente monofásico (por ejemplo, los IGBT superior e inferior 230, 232). Además, en (804), el procedimiento 800 incluye controlar los primer y segundo elementos de conmutación de modo que cada elemento de conmutación alterne entre un estado activado y un estado desactivado. Específicamente, como se indicó anteriormente, el controlador 174 está configurado para activar y desactivar alternativamente los elementos de conmutación para garantizar que solo uno de los elementos de conmutación sea activado periódicamente cada vez.
[0051] Además, en (806), el procedimiento 800 incluye transmitir una señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación desde el estado desactivado al estado activado cuando se satisface cada condición predeterminada asociada con el primer elemento de conmutación para el primer rasgo característico de control de puerta 506. Por ejemplo, como se indicó anteriormente, el controlador 174 puede configurarse para transmitir una señal de consigna de activación periódica 532 para activar el primer elemento de conmutación cuando: el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado (por ejemplo, condición A del recuadro 514 de la FIG. 5); se recibe una consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado activado (por ejemplo, condición B del recuadro 514 de la FIG. 5); se recibe una segunda consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado desactivado (por ejemplo, condición C del recuadro 514 de la FIG. 5).
[0052] Se debe apreciar que también se puede usar una metodología similar para controlar la activación/desactivación del segundo elemento de conmutación del circuito puente monofásico. Específicamente, si se satisface cada condición de entrada para el segundo elemento de conmutación (por ejemplo, las condiciones A, B y C del recuadro 516), se puede transmitir una señal de consigna de activación periódica 532 adecuada al circuito excitador 242 para activar el segundo elemento de conmutación.
[0053] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, incluyendo el modo preferente, y también para permitir que cualquier experto en la técnica ponga en práctica la invención, incluyendo la fabricación y el uso de cualquier dispositivo o sistema y el modo de realización de cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invención se define mediante las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos se les ocurran a los expertos en la técnica.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento (600) para controlar el funcionamiento de elementos de conmutación contenidos dentro de un circuito puente monofásico de un convertidor de potencia, comprendiendo el procedimiento: supervisar (602), con un dispositivo informático, los voltajes de puerta de un primer elemento de conmutación y un segundo elemento de conmutación del circuito puente monofásico;
controlar (606) los primer y segundo elementos de conmutación de modo que cada elemento de conmutación alterne entre un estado activado y un estado desactivado;
transmitir (608) una señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando:
se recibe una primera consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado activado;
se recibe una segunda consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado desactivado;
se recibe una primera indicación de que el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado; y
recibiéndose una segunda indicación de que la corriente no fluye a través de un primer diodo antiparalelo (254) asociado con el primer elemento de conmutación;
transmitir (612) una tercera señal de consigna de activación periódica para ajustar el segundo elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando:
se recibe una tercera consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del segundo elemento de conmutación al estado activado;
se recibe una cuarta consigna de excitación de puerta que está asociada con la conmutación del primer elemento de conmutación al estado desactivado;
recibiéndose una tercera indicación de que el voltaje de puerta del primer elemento de conmutación es menor que el umbral de voltaje predeterminado; y
recibiéndose una cuarta indicación de que la corriente no fluye a través de un segundo diodo antiparalelo (256) asociado con el segundo elemento de conmutación.
2. El procedimiento (600) de la reivindicación 1, en el que los primer y segundo elementos de conmutación comprenden transistores bipolares de puerta aislada.
3. El procedimiento (600) de cualquier reivindicación precedente, en el que el umbral de voltaje predeterminado corresponde a un voltaje de activación de puerta para los primer y segundo elementos de conmutación.
4. El procedimiento (600) de cualquier reivindicación precedente, que comprende además determinar si la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación o el primer diodo antiparalelo asociado con el primer elemento de conmutación.
5. El procedimiento (600) de cualquier reivindicación precedente, en el que la señal de consigna de activación periódica se transmite para ajustar el primer elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando:
se recibe la primera consigna de excitación de puerta;
se recibe la segunda consigna de excitación de puerta;
el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado;
se determina que la corriente no fluye a través de un primer diodo antiparalelo asociado con el primer elemento de conmutación; y
se determina que la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación.
6. Un sistema de turbina eólica (100) para suministrar potencia para su aplicación a una carga, comprendiendo el sistema de turbina eólica:
un rotor de turbina eólica (20), incluyendo el rotor de turbina eólica un buje y una pluralidad de palas de rotor acopladas al buje;
un generador (120) acoplado al rotor de turbina eólica;
un convertidor de potencia (162) acoplado al generador, incluyendo el convertidor de potencia un circuito puente monofásico que tiene un primer elemento de conmutación y un segundo elemento de conmutación; y
un controlador (176) acoplado comunicativamente al convertidor de potencia, estando configurado el controlador para implementar el procedimiento (600) de cualquier reivindicación precedente.
7. El sistema (100) de la reivindicación 6, en el que el generador (120) es un generador de inducción doblemente alimentado.
8. El sistema (100) de la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que el controlador (176) está configurado además para determinar si la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación o un primer diodo asociado con el primer elemento de conmutación.
9. El sistema (100) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el controlador (176) está configurado para transmitir la señal de consigna de activación periódica para ajustar el primer elemento de conmutación del estado desactivado al estado activado cuando:
se recibe la primera consigna de excitación de puerta;
se recibe la segunda consigna de excitación de puerta;
el voltaje de puerta del segundo elemento de conmutación es menor que un umbral de voltaje predeterminado;
se determina que la corriente no fluye a través de un primer diodo antiparalelo asociado con el primer elemento de conmutación; y
se determina que la corriente fluye hacia el primer elemento de conmutación.
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