Browsing by Author "Lezana Illesca, Pablo Andres"
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Thesis ANÁLISIS Y COMPENSACIÓN DE FENÓMENOS NO LINEALES EN CONVERTIDORES MULTICELDA(Universidad Técnica Federico Santa María, 2015) Santander Guerra, Alex Esteban; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Juliet Avilés, Jorge Andrés; Lezana Illesca, Pablo Andres; Mora Castro, Andrés FelipeEn el ultimo tiempo, los Convertidores Multinivel han surgido como una tecnolog?á importante, ya que ofrecen altos niveles de potencia con formas de onda de muy buena calidad, lo que claramente es beneficioso para la operación de las cargas eléctricas que son alimentadas por estos convertidores. Este trabajo se centra en uno de los principales exponentes de las topolog?ás multinivel: el convertidor Multicelda en Cascada (MC). Este inversor está constituido por diversos Puentes-H conectados en serie, cada uno de los cuales se energiza por un DC-link aislado a través de un transformador de múltiples secundarios. La combinación de un Puente-H y un DC-link es conocido como celda. La conexión serie de estas celdas permite aumentar la tensión aplicada a la carga y, mediante una apropiada modulación, aumentar la cantidad de niveles de tensión en la misma, mejorando de esta forma la calidad de la corriente en la carga. Dado que el MC se basa en dispositivos semiconductores cuyo tiempo de apagado es notoriamente mayor que el tiempo de encendido, se debe introducir un tiempo de seguridad en los pulsos de disparo ?denominado tiempo muerto? lo cual distorsiona la forma de onda de salida. Por otra parte, a medida que aumenta el número de celdas conectadas en serie, aumenta también el número de semiconductores conduciendo durante la operación normal del convertidor, por ende, las ca??das de tensión de estos dispositivos serán cada vez mayores, introduciendo una segunda fuente de distorsión en la forma de onda de salida. Para compensar los efectos de los fenómenos mencionados, es necesario modelar estas no linealidades e incorporarlas al control del convertidor, modificando las seales de referencia para, consecuentemente, generar las formas de onda deseadas. En este trabajo se analizan de forma teórica los efectos de los fenómenos no lineales antes mencionados sobre un MC: tiempo muerto y ca??da de tensión en los semiconductores. Se proponen técnicas de compensación que permitan mitigar los efectos de estos fenómenos sobre la forma de onda de salida, a través de la medición de la corriente de carga y la utilización de las seales de referencia de los moduladores PWM. Los métodos propuestos en este trabajo son validados de forma experimental, utilizando un banco de pruebas que consta de un convertidor MC de 9 niveles, una carga RL y una máquina de inducción de 5.5 kW. Esta última se utiliza en vac?ó a través de un control V=f en lazo abierto. 1Thesis Aplicación de red neuronal artificial al control de un convertidor trifásico de condensadores flotantes(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-10-30) Cortés Barraza, Cristóbal Isaías; Lezana Illesca, Pablo Andres; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Norambuena Valdivia, Margarita AndreaAlgunas de las técnicas de control ampliamente utilizadas en electrónica de potencia son el control lineal Proporcional-Integral (PI), debido a su simplicidad y robustez ante variaciones de parámetros, sin embargo, esta estrategia puede ser considerada lenta y/o incompleta, ya que no es adecuado para sistemas no lineales como los convertidores de potencia. Por otro lado, la técnica de control predictivo basado en modelo (MPC, por sus siglas en inglés Model Predictive Control) se caracteriza por su flexibilidad, rápida respuesta dinámica y buen seguimiento de referencia, a pesar de trabajar con error en estado estacionario [4]. No obstante, requiere la iteración de todos los estados de conmutación posibles, lo que implica un mayor tiempo computacional al aumentar el número de estados de conmutación posibles. En la actualidad se desarrollan diversas aplicaciones de redes neuronales artificiales, una de sus principales características es que no requiere conocer el modelo de un sistema para poder generalizarlo, sumado a que la complejidad de la red se puede adaptar a las necesidades del problema, lo que resulta en una alternativa atractiva a considerar. En el caso de la electrónica de potencia, la posibilidad de reemplazar el control de un convertidor con una red neuronal artificial relativamente simple es la alternativa a validar en este trabajo de memoria. El sistema de prueba se conforma de un convertidor de tipo “Capacitor flotante” (FCC, por sus siglas en inglés Flying Capacitor Converter) multinivel, el cual alimenta una carga RL. Con esta topología, en entorno de simulación, se opera a diferentes condiciones de operación para las estrategias de control PI y el control predictivo, obteniendo el conjunto de datos de entrenamiento para cada estrategia, con el cual se entrenan las respectivas redes neuronales artificiales. Se valida en simulación el comportamiento del control basado en redes neuronales artificiales para cada estrategia de control. Las estrategias de control basadas en redes neuronales artificiales se implementan en un prototipo de laboratorio, utilizando la plataforma de control BRAIn y un FCC de cuatro niveles. En el caso de la red neuronal artificial del control lineal, se logra generalizar el comportamiento proporcional, pero no se consigue incorporar el comportamiento integral en simulación y por ende experimentalmente. En el caso de la red neuronal artificial del control predictivo, se logra obtener un comportamiento similar al control MPC, tanto en régimen transitorio como en régimen estacionario, en corriente y en tensión.Thesis Aplicación móvil de mapa universitario, enfocado en accesibilidad, flexibilidad y eficiencia(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-09) Carrillo Naranjo, Esteban Alonso; Lezana Illesca, Pablo Andres; Departamento de Informática; Castro Valdebenito, CarlosLa infraestructura de Campus Casa Central Valparaíso de la Universidad Técnica Federico Santa María es compleja y extensa, lo que dificulta el traslado en sus instalaciones. Como no existen soluciones prácticas y eficientes de navegación, en esta tesis se desarrolla una aplicación móvil diseñada para optimizar el desplazamiento y orientación dentro de la universidad. Se investiga y diseña la estructura y formato del mapa de la aplicación, considerando cómo se incluyen rutas, puntos de interés, edificios y sus niveles, resolviendo el problema de tridimensionalidad en aplicaciones de navegación. También se incorporan preferencias de usuario que interactúan con las propiedades de los caminos como: áreas verdes, ascensores, escaleras, entre otros. El proyecto se desarrolla con el framework React Native y se escribe en lenguaje de programación TypeScript. Se proyecta que este trabajo quede disponible para futuras actualizaciones, adaptaciones y mejoras, promoviendo su desarrollo y perfeccionamiento continuo.Thesis CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN DE LOS CONVERTIDORES MULTICELDA EN CASCADA REGENERATIVOS(Universidad Técnica Federico Santa María, 2006) Lezana Illesca, Pablo Andres; Ciencias; Espinoza Castro, JoséEl objetivo de esta tesis es estudiar el funcionamiento de un convertidor multinivel regenerativo del tipo multicelda para distintos tipos de celda, tanto trifásicas como monofásicas. Para las diferentes topologías se proponen alternativas a las estructurThesis DISEÑO DE SISTEMA DE RIEGO INTELIGENTE BASADO EN INTERNET DE LAS COSAS PARA UN VIÑEDO EN EL VALLE DE CASABLANCA(2020-09) Figueroa Fernandez, Juan Carlos; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Lezana Illesca, Pablo Andres; Abdelhamid, MohamedThesis Evaluación técnica-económica de la implementación de camiones eléctricos con baterías tipo battery swap alimentadas desde una planta fotovoltaica, para SQM(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Carú Valle, Bastián Andrés; Lezana Illesca, Pablo Andres; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Norambuena Valdivia, Margarita AndreaEste proyecto evalúa la viabilidad técnica y económica de reemplazar tracto-camiones diésel por modelos eléctricos en una ruta de Antofagasta. Para la operación se consideran 12 camiones Maxus, los cuales pueden transportar una carga mayor o igual que una flota de 10 camiones diésel. En un primer escenario se evaluó el proyecto considerando alimentación desde la red eléctrica, pero debido al alto costo actual de la energía el resultado es negativo. El segundo escenario evaluado considera el uso de un sistema de battery swap, donde las baterías de reserva se cargan con energía fotovoltaica, considerando un acoplamiento en AC, debido a lo que es lo más presente en el mercado. Para esto se requiere incluir, además del costo de operación e inversión de los camiones eléctricos, los costos de infraestructura de carga, conexión a la red eléctrica y operación de los sistemas de battery swap y fotovoltaico. A pesar de requerir una inversión inicial elevada, al realizar una evaluación económica a 10 años se obtiene un TIR del 9 %, mayor que la tasa de evaluación utilizada de 8,8 %, pero se obtiene un retorno de la inversión elevado, de más de 10 años. Considerando la gran cantidad de variables definidas para obtener este resultado, se realiza un análisis de sensibilidad, para cuantificar el impacto de las variables en el resultado del proyecto, lo que deja claro que este proyecto puede contar con una mayor rentabilidad a futuro debido a la reducción de costos y las mejoras tecnológicas que actualmente avanzan rápidamente en la electromovilidad. El dimensionamiento del sistema fotovoltaico (PV) es crucial, por lo que un sistema más eficiente permitirá una optimización del sistema PV. Para esto existen varias medidas que se pueden tomar, dentro de ellas esta el uso de un sistema de carga DC/DC. Estos no se encuentran masificados en el mercado, pero cuentan con el potencial de ser más eficiente que las soluciones AC convencionales, a un costo menor de inversión debido a que las topologías internas de los equipos son más sencillas. Luego, en esta memoria se propuso un cargador DC/DC para vehículos eléctricos (EV), el cual cuenta con diversos beneficios con respecto a otras topologías presentes en la literatura y el mercado, entre ellas, se cuenta con una mayor eficiencia, alcanzando hasta un 96,5 %; se utilizan los convertidores más sencillos DC/DC, variantes del buck-boost; permite la operación off-grid requiriendo únicamente los paneles PV y la batería EV; y finalmente, que permite acoplamiento en DC con otros cargadores EV DC/DC, con sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS) y con la red eléctrica mediante convertidores AC/DC, permitiendo la posibilidad de evitar el vertimiento, y de crear micro-redes inteligentes DC para cargas de EV.
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