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I ngeniería Investigación y Tecnología. V ol.XI. Núm.3. 2010 303-313, ISSN1405-7743 FI-UNAM
(artículo arbitrado)

INVESTIGACIÓN

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Y TECNOLOGÍA

Rectificador activo con funciones ampliadas: una alternativa para la
compensación de sags de voltaje y mejorar la calidad de la red eléctrica
Active Rectifier with Extended Functions: An Option to Voltage
Sags Ride Throughand Power Quality Improvement
Núñez-Gutiérrez C .A.
Centro de Investigación y Estudios de Posgrado
Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP
E-mail: c alberto@uaslp.mx

Lira- Pérez J.
Centro de Investigación y Estudios de Posgrado
Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP
E-mail: jiliraper@uaslp.mx

Pazos-Flores F.
Centro de Investigación y Estudios de Posgrado
UniversidadAutónoma de San Luis Potosí, SLP
E-mail: f pazos@uaslp.mx

Echavarría-Solís R.
Ingeniería Mecatrónica
Universidad Politécnica de Victoria, Ciudad Victoria, Tamaulipas
E-mail: rechavarrias@upv.edu.mx
(Recibido: agosto de 2008; reevaluado: agosto de 2009; aceptado: octubre de 2009)
Resumen
El concepto de calidad de la energía es confundido a menudo con ahorro de energía y
aunque éste, sobre todoa nivel industrial es siempre deseable, el primer concepto no
implica necesariamente al segundo. Para la comunidad electrotécnica es un reto
investigar nuevas formas para lograr más objetivos que impacten la calidad de la red
eléctrica utilizando los convertidores ya existentes. En este artículo se presenta el
estudio de un rectificador monofásico multinivel, cuyo objetivo principal es lacorrección del factor de potencia, el cual, con un adecuado control puede ampliar sus
funciones a compensador de sags de voltaje y acondicionador de la red eléctrica
mediante la compensación de cargas no lineales.
Descriptores: rectificador multinivel, calidad de la red eléctrica, sags de voltaje,
filtro activo.
Abstract
The power quality concept, is usually confused with energy saving.However, even if energy saving is desirable overall in industry applications, the first concept does not implie
the second one. For the electrical engineers, the improvement of power quality using the

Recti ficador activo con funciones ampliadas: una alter na tiva para la compen sa ción de sags de voltaje y mejorar la calidad de la red eléc trica

existing converters is a great challenge. Thispaper deals with a multilevel, single phase active
rectifier whose main objective is to compensate power factor which, with an adequate control,
provides voltage sag compensation and power quality conditioning.
Keywords: Multilevel rectifier, power quality, voltage sag, active filter.

Intro duc ción

principalmente en situaciones donde la energía consumida es grande. La figura 1 muestra elcaso de un rectificador monofásico en una aplicación de variadores de
velocidad; pueden verse las formas de onda de corriente
y voltaje típicas en estado estable considerando una
carga dinámica y cuando ocurre un sag de voltaje, así
como el factor de potencia.
Ante los resultados que se muestran en la figura 1, es
evidente la necesidad de mejorar, por una parte el factor
de potencia y porotra, la regulación del voltaje en CD
ante cargas variables y sags de voltaje. Existen diversas
topologías de rectificadores activos basados en interruptores reportadas en la literatura técnica, tanto en versiones monofásicas como trifásicas (Vilathgamuwa et al.,
2002), (Haddad et al., 1997), (Bollen), (Pérez et al.,
2004). No obstante, el objetivo primordial en todos los
casos es mantener unbuen factor de potencia. En este
trabajo, se analiza el caso de un rectificador activo multinivel, cuyas características más importantes como
son: capacidad multinivel, corrección del factor de potencia, y regulación dinámica de carga se revisan detalladamente en (Durán et al., 1998). Sin embargo, ante la
necesidad de aumentar las funciones del convertidor sin
recurrir a incrementos en el...