Tema: BUS DC Variateur

necesito aclarar un asunto sobre los variadores de frecuencia alimentados por energía solar. En mi caso alimentamos el variador directamente al Bus DC + - mediante paneles solares, estos paneles entregan unos 31Vdc y 8A cada uno en sus condiciones optimas.

Para ponerles un ejemplo si tenemos una bomba hidráulica de 7.5kW solemos conectar dos series de paneles al variador de 20 paneles cada una es decir 40 paneles en total, (las dos series conectadas en paralelo). Por lo que obtenemos 620VDC y 16A en la entrada del variador. Dicho variador nos debe entregar 380Vac y 16A en trifasico para alimentar la bomba.

Hasta aquí todo claro pero como saben la energía solar es variable dependiendo de la irradiación solar, por ello los paneles disminuyen mucho los Amperios en función de la radiación pero en cambio el voltaje se mantiene bastante bien. Por ejemplo si pasa una nube podemos ver que el panel solar nos da 30.5Vdc y solo 4A. Por eso he pensado porque no poner tres series de paneles en paralelo de 13 paneles cada una obteniendo así a la entrada del variador 390Vdc y 24A en las mejores condiciones y si esta nublado por ejemplo 380Vdc y 12A. (son 39 paneles uno menos que la configuración anterior).

Mi pregunta es en cual de las dos configuraciones el variador entregara mejor potencia a la salida:

1- dos series de 20 paneles 620Vdc 16A directos al bus DC
2- tres series de 13 paneles 390Vdc 24A directos al bus DC

No puedes modular una senoide de 380 Vac con 390 Vdc con un motor asíncrono de inducción.
Puedes acompasar la intensidad que demanda la bomba a la irradiación, modificando la velocidad de giro en función de la irradiación, pero hasta cierto límite. También puedes empezar a usar motores BLDC, que son mucho más regulables.

En primer lugar muchas gracias Gabriel 2018.
En segundo lugar sino es mucho pedir me podrías explicar o aconsejar donde buscar información para la relacion de cuantos VDC se necesita para una correcta modulación de la senoide 380VAC.
En tercer lugar lo que yo sabia acerca de los motores en DC solo llegan a los 3kW de potencia pero ahora me pongo a investigar sobre el asunto.

Saludos

Pues muy sencillo, 380xRaìz(2), que son unos 550 V. Sí es un sitio con calor, apuntáis bien con un nominal de 620 Vdc.

Con respecto a los BLDC hay un hilo reciente en el que un forero va a usar una bomba con motor de ese tipo, el nombre dice algo de 120.000 lts por día.

lo acabo de leer gracias Gabriel a ver si nos comenta como le ha ido la prueba de esa bomba.

De todas maneras, si está habituado al uso de bombas con motor asíncrono, una buena opción es estabilizar el bus con batería de litio. Con plomo era difícil, pero con litio es más o menos fácil llegar a los 550 V. Para alimentar la batería, metes los paneles a un regulador PWM y a la batería. Los chinos tienen reguladores de hasta 1 kv, o si te dedicas a ello, lo puedes diseñar tú mismo. De esa forma, te evitas que el cliente te llame durante unos cuantos años...

Si no lo he entendido mal; me propones conectar "una" batería de litio en paralelo con el Bus DC para estabilizar el voltaje en unos 550Vdc, pero según tengo entendido el problema de las fluctuaciones en el variador es debido a la falta de "amperios" cuando no hace buen tiempo, el voltaje se mantiene bastante bien con meter mas de 16 paneles de 260Wc en serie esta solucionado. ( si no estoy equivocado en el planteamiento).

Esta configuración nos podría servir por ejemplo para hacer funcionar una bomba de 1.5kW 380V trifasica, ya que la bomba solo necesita unos 8 paneles de 260Wc para funcionar pero no llegan a los 550Vdc necesarios en el Bus (podemos en este caso poner la batería de litio para "estabilizar").

Referente a los motores BLDC estoy buscando y solo encuentro motores inferiores a 4kW, he intentado ver el hilo que había por aquí pero no lo encuentro para consultar a la empresa que ha encontrado el colega.

Gracias por tu valiosa ayuda!!!

Estabilizar el bus es bueno siempre...Imagina que tienes una bomba de 7.5 kW y un campo solar de 12 kW. Cuando la radiación es máxima, el punto de trabajo de los paneles no es el Vmp, es más, ya que el ciclo de trabajo de los IGBTs disminuye, aumentando la tensión del condensador del variador, que al fin y al cabo, es la tensión de placas. A esto, súmale que alimentamos un motor asíncrono, con pulsos rectangulares, de frecuencia 2.5 Khz, de tensión y que la distancia del variador al motor suele ser considerable. Todo eso genera sobretensiones considerables, que se traga el condensador, a través de los diodos antiparalelos de los IGBTs.
Con respecto a bombas de poca potencia, como la que dices de 1.5 kw, es mejor comprarla a 230 Vac trifásica y utilizar variadores de tensión de entrada hasta 400 Vdc y salida trifásica a 230.