ES2943261T3 - Dispositivo electrónico y método para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, cadena de suministro de potencia relacionada y programa informático - Google Patents

Dispositivo electrónico y método para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, cadena de suministro de potencia relacionada y programa informático Download PDF

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Abstract

Un dispositivo electrónico de determinación (20) para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión (18) conectado entre un convertidor (14) y una máquina eléctrica (12); comprendiendo el convertidor al menos dos terminales de salida (26) y, para cada terminal de salida, una rama de conmutación (28) que incluye al menos un interruptor convertidor (36); comprendiendo el conjunto de conexión un filtro (38) conectado a los terminales de salida y un cable (40) conectado entre el filtro y la máquina eléctrica; incluyendo el filtro, para cada terminal de salida, una respectiva bobina electromagnética (44) conectada a dicho terminal de salida y un respectivo condensador (46) conectado a dicha bobina; comprendiendo el dispositivo de determinación (20): para cada terminal de salida, un interruptor de dispositivo (50) configurado para ser conectado al capacitor respectivo; - un módulo de generación (52) configurado para generar un pulso de voltaje (54) a través del conjunto de conexión, controlando los interruptores del convertidor y cada interruptor de dispositivo; - un módulo de adquisición (56) configurado para adquirir medidas de corriente(s) y voltaje respectivos (s) a través del filtro, además de la generación del respectivo pulso de voltaje; y- un módulo de cálculo (58) configurado para calcular al menos un parámetro característico del conjunto de conexión según las respectivas medidas de corriente(s) y tensión(es). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo electrónico y método para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, cadena de suministro de potencia relacionada y programa informático
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo electrónico de determinación para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica.
La invención también se refiere a una cadena de suministro de potencia para una máquina eléctrica, comprendiendo la cadena de suministro de potencia, un convertidor, un conjunto de conexión conectado a la salida del convertidor y adaptado para conectarse a la máquina eléctrica, y un dispositivo de determinación electrónica de este tipo para determinar al menos un parámetro característico del conjunto de conexión.
La invención también se refiere a un método de determinación para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, siendo implementado el método por un dispositivo electrónico de determinación de este tipo.
La invención también se refiere a un programa informático que incluye instrucciones de software que, cuando son ejecutadas por un procesador, implementan dicho método de determinación.
ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a la caracterización de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica.
El uso de máquinas eléctricas está omnipresente en el mundo industrial. Las máquinas eléctricas son motores que consumen energía eléctrica o generadores que producen energía eléctrica, por ejemplo, por la fuerza del viento para una turbina eólica o por la fuerza de una marea para una turbina hidráulica. Las máquinas eléctricas suelen estar conectadas a un convertidor de potencia mediante un cable. El convertidor de potencia genera una transición rápida en el extremo del cable que está conectado a dicho convertidor. En el otro extremo del cable, que está conectado a la máquina eléctrica, aparece un sobrevoltaje en los terminales de la máquina y circulan corrientes de fuga en la tierra. Estas perturbaciones requieren el uso de un filtro LC. Por lo tanto, un conjunto de conexión conectado entre el convertidor y la máquina eléctrica generalmente incluye el cable y dicho filtro.
Para optimizar las prestaciones de un sistema de este tipo que comprende la máquina eléctrica y el convertidor de potencia conectados entre sí a través del conjunto de conexión, es necesario conocer los parámetros característicos de dicho conjunto de conexión.
Los parámetros característicos del conjunto de conexiones pueden determinarse de antemano, es decir, antes de poner en funcionamiento el sistema, por ejemplo mediante mediciones adecuadas justo después de la fabricación del cable y respectivamente del filtro, o bien de acuerdo con la hoja de datos del cable y respectivamente del filtro.
Sin embargo, la determinación de antemano de los parámetros característicos del conjunto de conexiones no garantiza que el valor de los parámetros característicos permanezca idéntico durante todo el uso del conjunto de conexiones. Normalmente, la capacitancia de los condensadores del filtro disminuye bajo la influencia del envejecimiento, por ejemplo, hasta 30 % del valor inicial. Además, la longitud del cable definida de antemano también puede cambiar como consecuencia de una modificación del sistema. En el caso de un sistema existente, la longitud y las características del cable se conocen con dificultad. Por último, un cable puede sufrir restricciones mecánicas y térmicas que modifiquen su geometría y sus propiedades dieléctricas. Por lo tanto, los parámetros característicos del cable también pueden modificarse a lo largo del uso del conjunto de conexión.
Todos estos eventos potenciales requieren implementar un dispositivo para determinar los parámetros característicos del conjunto de conexión a lo largo de su uso.
En consecuencia, es conocido el uso de un analizador de impedancia, para determinar la impedancia del filtro, concretamente una inductancia de una bobina electromagnética respectiva y una capacitancia de un condensador respectivo del filtro.
También es conocido el uso de un dispositivo de Reflectometría en el Dominio del Tiempo (TDR) para determinar un tiempo de propagación del cable, como se divulga en la nota de aplicación de la empresa TEKTRONIX titulada "TDR Impedance Measurements: A Foundation for Signal Integrity".
Sin embargo, el uso de tal analizador de impedancia y/o tal dispositivo TDR puede ser bastante gravoso.
Un filtro LC variable con cálculo de frecuencia de corte se presenta en el documento CN104882887. El filtro LC se conecta entre un inversor y una máquina trifásica. Cada fase comprende un inductor ajustable y condensadores seleccionables.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la invención es, por lo tanto, proporcionar un dispositivo electrónico de determinación y un método relacionado para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, que permiten una determinación más fácil y conveniente de dichos parámetros característicos.
Para ello, el objeto de la invención es un dispositivo de determinación electrónica de acuerdo con la reivindicación 1.
El dispositivo de determinación de acuerdo con la invención permite por lo tanto utilizar los conmutadores del convertidor para generar un pulso de voltaje a través del conjunto de conexión, controlando al mismo tiempo de manera adecuada los interruptores del dispositivo conectados a los condensadores del filtro, y medir a continuación las corrientes y el voltaje respectivos a través del filtro, calculándose además de manera conveniente cada parámetro característico del conjunto de conexión de acuerdo con las corrientes y los voltajes respectivos medidos.
El control de los interruptores del dispositivo conectados a los condensadores del filtro depende típicamente del parámetro característico que debe determinarse y también del terminal de salida respectivo del convertidor para el que se determina el parámetro característico.
De acuerdo con otros aspectos ventajosos de la invención, el dispositivo electrónico de determinación comprende una o varias de las siguientes características, tomadas individualmente o de acuerdo con cualquier combinación técnicamente posible, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12.
De acuerdo con otro aspecto ventajoso de la invención, el convertidor es un convertidor CC/CA configurado para convertir una corriente CC en una corriente CA y la máquina eléctrica es una máquina eléctrica CA.
El objeto de la invención es también una cadena de alimentación de potencia para una máquina eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 13.
El objeto de la invención es también un método para determinar al menos un parámetro característico de un conjunto de conexión conectado entre un convertidor y una máquina eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 14.
El objeto de la invención es también un programa informático de acuerdo con la reivindicación 15.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La invención se comprenderá mejor tras la lectura de la siguiente descripción, que se da únicamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- La Figura 1 es una representación esquemática de una cadena de suministro de potencia de acuerdo con la invención para suministrar potencia a una máquina eléctrica, comprendiendo la cadena de suministro de potencia un convertidor, un conjunto de conexión conectado a la salida del convertidor y adaptado para conectarse a la máquina eléctrica, y un dispositivo electrónico de determinación para determinar al menos un parámetro característico del conjunto de conexión;
- La Figura 2 es una representación simplificada de la cadena de suministro de potencia en una primera configuración para determinar los parámetros característicos del conjunto de conexiones;
- La Figura 3 es una vista que representa curvas de voltajes y corrientes en el conjunto de conexión en la primera configuración de acuerdo con una primera variante;
- La Figura 4 es una vista similar a la Figura 3 de acuerdo con una segunda variante;
- La Figura 5 es una vista similar a la Figura 2 en una segunda configuración para determinar otro parámetro característico del conjunto de conexiones;
- La Figura 6 es una vista que representa curvas de voltajes y corrientes en el conjunto de conexión en la segunda configuración;
- La Figura 7 es un esquema equivalente del conjunto de conexiones en la segunda configuración;
- La Figura 8 es una vista similar a la Figura 2 en una tercera configuración para determinar otros parámetros característicos del conjunto de conexión;
- La Figura 9 es un esquema equivalente del conjunto de conexión en la tercera configuración;
- La Figura 10 es una vista similar a la de la Figura 2 en una cuarta configuración para determinar otro parámetro característico del conjunto de conexión;
- La Figura 11 es una vista que representa curvas de voltajes y corrientes en el conjunto de conexión en la cuarta configuración;
- La Figura 12 es un esquema equivalente del conjunto de conexión en la cuarta configuración; y - La Figura 13 es un diagrama de flujo de un método de determinación de acuerdo con la invención, para determinar al menos un parámetro característico del conjunto de conexión, siendo implementado el método por el dispositivo de determinación de la Figura 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS
En la Figura 1, una cadena 10 de suministro de potencia para una máquina 12 eléctrica comprende un convertidor 14 adaptado para conectarse a una fuente 16 de potencia directa, un conjunto 18 de conexión conectado a la salida del convertidor 14 y adaptado para conectarse a la máquina 12 eléctrica, y un dispositivo 20 electrónico de determinación para determinar al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión.
La máquina 12 eléctrica es preferiblemente una máquina eléctrica de CA. La máquina 12 eléctrica tiene P fases 22, siendo P un número entero mayor o igual a 3. La máquina 12 eléctrica es un motor o un generador. En el ejemplo de la Figura 1, la máquina 12 eléctrica es una máquina trifásica, y P es igual a 3, las tres fases 22 se denotan respectivamente u, v, w.
El convertidor 14 incluye terminales 24 de entrada, tales como un primer terminal de entrada denotado V+ y un segundo terminal de entrada denotado V- terminales de entrada; y al menos dos terminales 26 de salida. El convertidor 14 es preferiblemente un convertidor CC/CA configurado para convertir una corriente CC recibida en los terminales 24 de entrada, en una corriente CA suministrada a los terminales 26 de salida. En el ejemplo de la Figura 1, donde P es igual a 3, el convertidor 14 incluye tres terminales 26 de salida. El convertidor 14 es, por ejemplo, un convertidor de N niveles, siendo N un número entero mayor o igual que 2.
El convertidor 14 comprende además, para cada terminal 26 de salida, una rama 28 de conmutación con semirramas primera 30 y segunda 32 de conmutación conectadas en serie entre los dos terminales 24 de entrada y conectadas entre sí en un punto 34 intermedio, estando la primera semirrama 30 de conmutación conectada al primer terminal V+ de entrada y la segunda semirrama 32 de conmutación conectada al segundo terminal V- de entrada, estando el punto 34 intermedio conectado al terminal 26 de salida respectivo.
En lo que sigue de la descripción, cada punto 34 intermedio se confundirá con el respectivo terminal 26 de salida al que está conectado, y se denotará respectivamente U, V, W, en función de la fase correspondiente u, v, w.
Cada semirrama 30, 32 de conmutación incluye al menos un interruptor 36 de convertidor, los interruptores 36 de convertidor asociados al terminal 26 de salida denotado U se denotan Suj, los asociados al terminal 26 de salida denotado V se denotan Svj, y los asociados al terminal 26 de salida denotado W se denotan Swj, donde j es un número entero positivo que representa un índice del interruptor 36 de convertidor respectivo.
Cada interruptor 36 de convertidor es conmutable entre una posición cerrada en la que la corriente fluye a través de dicho interruptor y una posición abierta en la que no fluye corriente a través de dicho interruptor. Cada interruptor 36 de convertidor incluye al menos un interruptor controlable, tal como un transistor como se muestra en la Figura 1, preferiblemente con un diodo de rueda libre, no mostrado, conectado en antiparalelo del transistor.
En el ejemplo de la Figura 1, el convertidor 14 es un convertidor de dos niveles, siendo N igual a 2, y cada semirrama 30, 32 de conmutación incluye un único interruptor 36 de convertidor, siendo los interruptores 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación denotados Sx1 y los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación denotados Sx2, donde X es una variable que representa el terminal U, V, W de salida al que está conectado el respectivo interruptor SX de convertidor .
Como variante, no mostrada, el número N de niveles del convertidor 14 es mayor o igual que 3, y cada semirrama 30, 32 de conmutación incluye varios interruptores 36 de convertidor. Cada semirrama 30, 32 de conmutación incluye típicamente N-1 interruptores 36 de convertidor.
El conjunto 18 de conexión incluye un filtro 38 conectado a los terminales 26 de salida y un cable 40 conectado entre el filtro 38 y la máquina 12 eléctrica. El cable 40 incluye, para cada terminal 26 de salida, un conductor 42 eléctrico respectivo. El filtro 38 incluye, para cada terminal 38 de salida, una respectiva bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida y un respectivo condensador 46 conectado a dicha bobina 44 en un punto 48 de conexión, en derivación con respecto a dicha bobina 44 y al respectivo conductor 42 del cable 40.
El dispositivo 20 de determinación está configurado para determinar el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión. Cada parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres se elige de entre el grupo que consiste en: una impedancia característica Z0 de un respectivo conductor 42 del cable 40; un tiempo de propagación Tp asociado a un respectivo conductor 42 del cable 40; una capacitancia parásita Cc de un respectivo conductor 42 del cable 40; una inductancia L de una respectiva bobina 44 electromagnética del filtro 38; una capacitancia C de un respectivo condensador 46 del filtro 38; y una frecuencia de resonancia Fres del conjunto 18 de conexión.
El dispositivo 20 de determinación comprende, para cada terminal 26 de salida, un interruptor 50 de dispositivo configurado para conectarse al respectivo condensador 46 . Los interruptores 50 de dispositivo se denotan respectivamente Ku, Kv, Kw en función del respectivo terminal U, V, W de salida al que están vinculados a través de las respectivas bobinas 44 y condensadores 46.
El dispositivo 20 de determinación comprende además un módulo 52 de generación para generar un pulso 54 de voltaje a través del conjunto 18 de conexión, controlando los interruptores 36 de convertidor y cada interruptor 50 de dispositivo; un módulo 56 de adquisición para adquirir mediciones de las corrientes y tensiones respectivas a través del filtro 38, tras la generación del pulso 52 de voltaje respectivo; y un módulo 58 de cálculo para calcular al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fresdel conjunto 18 de conexión de acuerdo con las mediciones de las corrientes y voltajes respectivos.
En el ejemplo de la Figura 1, el dispositivo 20 de determinación incluye una unidad 60 de procesamiento formada, por ejemplo, por una memoria 62 y por un procesador 64 acoplado a la memoria 62.
En el ejemplo de la Figura 1, el módulo 52 de control, el módulo 56 de adquisición y el módulo 58 de cálculo se realizan, por ejemplo, cada uno de ellos, es decir, se implementan, como un software ejecutable por el procesador 64. La memoria 62 de la unidad 60 de procesamiento está adaptada para almacenar un software de generación configurado para generar el pulso 54 de voltaje a través del conjunto 18 de conexión, controlando los interruptores 36 de convertidor y cada interruptor 50 de dispositivo; un software de adquisición configurado para adquirir mediciones de corrientes y voltajes respectivos a través del filtro 38, más allá de la generación del pulso 52 de voltaje respectivo; y un software de cálculo configurado para calcular el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión de acuerdo con las mediciones de corrientes y voltajes respectivos. A continuación, el procesador 64 de la unidad 60 de procesamiento está configurado para ejecutar el software de generación, el software de adquisición y el software de cálculo.
Como variante no mostrada, el módulo 52 de control, el módulo 56 de adquisición y el módulo 58 de cálculo están cada uno en forma de un componente lógico programable, como un Field Programmable Gate Array o FPGA, o en forma de un circuito integrado dedicado, como un Application Specific integrated Circuit o ASIC.
Cuando el dispositivo 20 de determinación está en forma de uno o más programas de software, es decir, en forma de programa de ordenador, también es capaz de ser grabado en un medio legible por ordenador, no mostrado. El medio legible por ordenador es, por ejemplo, un medio capaz de almacenar instrucciones electrónicas y estar acoplado a un bus de un sistema informático. Por ejemplo, el medio legible es un disco óptico, un disco magneto-óptico, una memoria ROM, una memoria RAM, cualquier tipo de memoria no volátil (por ejemplo EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), una tarjeta magnética o una tarjeta óptica. A continuación, se almacena en el medio legible un programa informático con instrucciones de software.
Cada interruptor 50 de dispositivo es conmutable entre una posición cerrada en la que la corriente fluye a través de dicho interruptor y una posición abierta en la que no fluye corriente a través de dicho interruptor. Cada interruptor 50 de dispositivo es controlable por el módulo 52 de generación. Cada interruptor 50 de dispositivo es, por ejemplo, un relé, como se muestra en la Figura 1.
Cada interruptor 50 de dispositivo está configurado para estar conectado en un extremo a un condensador 46 respectivo del filtro 38 y en el otro extremo al otro extremo de los otros interruptores 50 de dispositivo . En el ejemplo de la Figura 1, dichos otros extremos de los interruptores 50 de dispositivos están conectados en una configuración en estrella. Alternativamente, dichos otros extremos de los interruptores 50 de dispositivos están conectados en una configuración triangular.
En los ejemplos de las Figuras 1 a 13, la corriente entregada en cada terminal 26 de salida y que fluye a través de cada bobina 44 electromagnética respectiva se denota respectivamente lu, Iv, Iw, dependiendo de la fase u, v, w correspondiente. El voltaje en cada terminal 26 de salida, es decir, en la entrada del filtro 38, se denota respectivamente Uu_in, Uv_in, Uw_in, en función de la fase correspondiente u, v, w. Del mismo modo, el voltaje entre los extremos de cada condensador 46 del filtro 38 se denota respectivamente Uu, Uv, Uw, en función de la fase correspondiente u, v, w.
El módulo 52 de generación está configurado para generar el pulso 54 de voltaje a través del conjunto 18 de conexión , controlando los interruptores 36 de convertidor y cada interruptor 50 de dispositivo. El pulso 54 de voltaje generado tiene una amplitud A, que típicamente verifica la siguiente ecuación:
. Ubus
donde A representa la amplitud del pulso 54 de voltaje,
Ubus representa el voltaje entre los terminales primero V+ y segundo V- de entrada, y
N representa el número de niveles del convertidor 14.
En el ejemplo de la Figura 1, donde el convertidor 14 es un convertidor de dos niveles, el pulso 54 de voltaje se genera típicamente entre el voltaje nulo y el voltaje Ubus. En la variante en que N es mayor o igual a 3, el pulso 54 de voltaje se genera típicamente entre el voltaje nulo y el voltaje igual a A, o alternativamente entre los voltajes respectivamente iguales a A y 2A, etc.
La generación de dicho pulso de voltaje con la amplitud A en un terminal 26 de salida respectivo del convertidor 14 mediante el control de los interruptores 36 de convertidor es conocida per se.
El módulo 52 de generación está configurado, por ejemplo, para generar el pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, controlando un interruptor 36 de convertidor respectivo de la primera semirrama 30 de conmutación para que dicho terminal 26 de salida se cierre y un interruptor 36 de convertidor respectivo de la segunda semirrama 32 de conmutación para que dicho terminal 26 de salida se abra, estando el interruptor 36 de convertidor respectivo de dicha primera semirrama 30 de conmutación inicialmente abierto y el interruptor 36 de convertidor respectivo de dicha segunda semirrama 32 de conmutación inicialmente cerrado antes de dicho control.
Además, cuando el pulso 54 de voltaje tiene una duración predefinida igual a un periodo de tiempo predefinido dt, el módulo 52 de generación está configurado además para apagar el pulso 54 de voltaje. En consecuencia, el módulo 52 de generación está configurado, por ejemplo, para desconectar el pulso 54 de voltaje después de dicho período de tiempo predefinido (dt) posterior a la generación del pulso 54 de voltaje, controlando el mencionado interruptor 36 de convertidor respectivo de la primera semirrama 30 de conmutación para que dicho terminal 26 de salida se abra y el mencionado interruptor 36 de convertidor respectivo de la segunda semirrama 32 de conmutación para que dicho terminal 26 de salida se cierre.
El experto entenderá que cuando el módulo 52 de generación controla los interruptores 36 de convertidor para que se cierre, significa que dichos interruptores 36 de convertidor se conmutan a su posición cerrada; y respectivamente cuando el módulo 52 de generación controla los interruptores 36 de convertidor para que se abran, significa que dichos interruptores 36 de convertidor se conmutan a su posición abierta.
El módulo 52 de generación está configurado además para controlar cada interruptor 50 de dispositivo de modo que el pulso 54 de voltaje, que se genera a través de un terminal 26 de salida respectivo mediante el control antes mencionado de los interruptores 36 de convertidor, fluya a continuación a lo largo de una trayectoria particular del conjunto 18 de conexión , dependiendo dicha trayectoria del parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres que se va a calcular. Este control de los interruptores 50 de dispositivo se describirá con más detalle a continuación a la vista de las Figuras 2 a 13 y para cada parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres.
El módulo 56 de adquisición está configurado para adquirir mediciones de corrientes y tensiones respectivas a través del filtro 38, tras la generación del pulso 54 de voltaje respectivo. El módulo 56 de adquisición está típicamente configurado para adquirir mediciones respectivas de una corriente lu, Iv, Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a un terminal 26 de salida respectivo y de un voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para un terminal 26 de salida respectivo, mostrándose dichas corrientes lu, Iv, Iw y voltajes Uu, Uv, Uw al menos en la Figura 1 y dependiendo de la fase u, v, w correspondiente. Del mismo modo, la adquisición de estas mediciones se describirá con más detalle en lo sucesivo a la vista de las Figuras 2 a 13 y para cada parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres.
El módulo 58 de cálculo está entonces configurado para calcular el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión de acuerdo con dichas mediciones respectivas de corrientes y voltajes.
Cálculo de la impedancia característica Zo, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc
Cuando al menos un parámetro característico que debe determinarse se encuentra entre la impedancia característicaZ0, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y la capacitancia parásita Cc antes mencionados, el módulo 52 de generación se configura además, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, para controlar los interruptores 50 de dispositivo para que se abran, y los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para un terminal 26 de salida distinto de dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierren.
En consecuencia, el pulso 54 de voltaje generado fluirá a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo , el cable 40 y luego de regreso a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho otro terminal 26 de salida, como se muestra en la Figura 2. En el ejemplo de la Figura 2, el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado U, dicho otro terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado V, y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1, siendo la amplitud A del pulso 54 de voltaje igual a Ubus.
El módulo 56 de adquisición está entonces, después de la generación del pulso 54 de voltaje, configurado para adquirir mediciones respectivas de la corriente lu, Iv, Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo, del voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y del voltaje Uv o Uw, Uu o Uw, Uu o Uv en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida.
Cuando el parámetro característico a determinar es la inductancia L, el módulo 56 de adquisición está configurado además para adquirir una medida del voltaje Ubus entre los terminales de entrada primero V+ y segundo V-.
El módulo 58 de cálculo está entonces configurado para calcular la impedancia característica Z0y/o la inductancia L de acuerdo con dichas medidas adquiridas respectivas en un instante de tiempo t1, t1m después de la generación del pulso 54 de voltaje, como se muestra en las Figuras 3 y 4 para los ejemplos de corriente lu y voltajes Uu, Uv.
El módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la impedancia característica Z0 de un respectivo conductor 42 del cable 40 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000007_0003
donde Z0 representa la impedancia característica del respectivo conductor 42 ,
Uu representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida
Uv representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida, lu representa la corriente a través de la bobina 44 conectada a dicho terminal 26 de salida, y
t1 representa un instante de tiempo después de la generación del pulso 54 de voltaje.
El módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la inductancia L de una bobina 44 electromagnética respectiva del filtro 38 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000007_0001
donde L representa la inductancia de la respectiva bobina 44 electromagnética,
Uu representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida
Uv representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida, Ubus representa el voltaje entre los terminales primero V+ y segundo V- de entrada, y
t1m representa un instante de tiempo después de la generación del pulso 54 de voltaje;
verificando dicho instante de tiempo t1m preferentemente la siguiente condición:
Figure imgf000007_0004
donde t0 representa el instante de tiempo de la generación del pulso 54 de voltaje,
Li representa un valor inicial predefinido de la inductancia de la bobina 44 electromagnética respectiva, y Z0_ref representa un valor de referencia predefinido de la impedancia característica del respectivo conductor 42.
Alternativamente, el módulo 58 de cálculo está configurado para calcular dicha inductancia L de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000007_0002
donde L representa la inductancia de la respectiva bobina 44 electromagnética,
Z0 representa la impedancia característica del respectivo conductor 42 ,
Uu representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida
Uv representa el voltaje en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida, Ubus representa el voltaje entre los terminales primero V+ y segundo V- de entrada,
In representa el logaritmo natural, y
t1 representa un instante de tiempo después de la generación del pulso 54 de voltaje;
verificando dicho instante de tiempo t i preferentemente la siguiente condición:
Figure imgf000008_0001
donde t0 representa el instante de generación del pulso 54 de voltaje, y
Tp_ref representa un tiempo de propagación predefinido asociado al respectivo conductor 42 del cable 40. Para calcular el tiempo de propagación Tp, el módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para detectar un instante de tiempo t3 de un cambio de pendiente para una diferencia de voltaje Ui-Uj (con índice i igual a u, v o w e índice j igual a u, v o w mientras difiere de i) igual la voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida menos el voltaje Uv o Uw, Uu o Uw, Uu o Uv en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida, produciéndose dicho cambio de pendiente después de la generación del pulso 54 de voltaje.
Las Figuras 3 y 4 ilustran respectivamente dicho cambio de pendiente entre una primera pendiente SL1 y una segunda pendiente SL2, para dos casos respectivos. En un primer caso en el que el pulso 54 de voltaje se desconecta en un instante de tiempo t2, posterior a la generación del pulso 54 de voltaje, siendo el instante de tiempo t2 preferentemente mayor que el instante de tiempo t1, la primera pendiente SL1 es negativa, y la segunda pendiente SL2 es entonces positiva. En un segundo caso en el que el pulso 54 de voltaje no está desconectado, la primera pendiente SL1 y la segunda pendiente SL2 son ambas positivas, siendo la primera pendiente SL1 menor que la segunda pendiente SL2. Además, el módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular el tiempo de propagación Tp asociado a un respectivo conductor 42 del cable 40 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000008_0002
donde Tp representa el tiempo de propagación asociado al respectivo conductor 42 del cable 40,
t0 representa el instante de tiempo de la generación del pulso 54 de voltaje, y
t3 representa el instante de tiempo del cambio de pendiente para la diferencia de voltaje Ui-Uj;
Además, el módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la capacitancia parásita Cc del respectivo conductor 42 del cable 40 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000008_0003
donde Cc representa la capacitancia parásita del respectivo conductor 42 del cable 40,
Tp representa el tiempo de propagación asociado al respectivo conductor 42 del cable 40, y
Z0 representa la impedancia característica del respectivo conductor 42 , por ejemplo, calculada de acuerdo con la ecuación (2).
El funcionamiento de la cadena 10 de suministro de potencia, en particular el dispositivo 20 de determinación, para el cálculo de la impedancia característica Z0, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc se explicará ahora a la vista de la Figura 13 que representa un diagrama de flujo de un método para determinar el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión, en particular a la vista de una primera secuencia SEQ-1.
La primera secuencia SEQ-1 ilustra el método de determinación cuando al menos un parámetro característico que debe determinarse se encuentra entre la impedancia característica Z0, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y la capacitancia parásita Cc antes mencionados, en los ejemplos de las Figuras 2 a 4 en los que el terminal 26 de salida respectivo es el terminal de salida denotado U, el otro terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado V, y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1.
En el paso 100 inicial, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, todos los interruptores 50 de dispositivo (también denotados Kx, siendo x una variable que representa las fases u, v, w respectivas) y todos los interruptores 36 de convertidor (también denotados Sx) para que se abran.
En el siguiente paso 110, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para el terminal 26 de salida respectivo y los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para un terminal 26 de salida distinto de dicho terminal 26 de salida respectivo para cerrar. En los ejemplos de las Figuras 2 a 4, en los que el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida U y el otro terminal 26 de salida es el terminal de salida V, el módulo 52 de generación controla, por tanto, el cierre de los interruptores Su2 y Sv2 de convertidor.
A continuación, con el fin de generar el pulso 54 de voltaje en el respectivo terminal 26 de salida, el dispositivo 20 de determinación controla, en el siguiente paso 115 y a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se cierre el respectivo terminal 26 de salida y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se abra dicho respectivo terminal 26 de salida. Por lo tanto, en los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 52 de generación controla el cierre del interruptor Su1 de convertidor y la apertura del interruptor Su2 de convertidor.
En el siguiente paso 120, en el instante de tiempo t1, respectivamente t1m, después de la generación del pulso 54 de voltaje, el dispositivo 20 de determinación adquiere, a través de su módulo 56 de adquisición, las mediciones respectivas de la corriente lu, Iv, Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo, del voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y del voltaje Uv o Uw, Uu o Uw, Uu o Uv en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida. En los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 56 de adquisición adquiere por tanto las medidas respectivas de la corriente lu, del voltaje Uu y del voltaje Uv.
A continuación, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 58 de cálculo, la impedancia característica Z0 de un respectivo conductor 42 del cable 40, en el siguiente paso 130 y de acuerdo con la ecuación (2); y la inductancia L de una bobina 44 electromagnética respectiva del filtro 38, en el siguiente paso 140 y de acuerdo con la ecuación (3) o (5). En los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 58 de cálculo calcula la impedancia característica Z0 del respectivo conductor 42 asociado a la fase u y la inductancia L de la bobina 44 electromagnética asociada a dicha fase u.
Opcionalmente, para desconectar el pulso 54 de voltaje en el instante de tiempo t2 antes mencionado, el dispositivo 20 de determinación controla, en el siguiente paso 150 y a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se abra el terminal 26 de salida respectivo y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se cierre dicho terminal 26 de salida respectivo. Por lo tanto, en los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 52 de generación controla la apertura del interruptor Su1 de convertidor y el cierre del interruptor Su2 de convertidor.
En el siguiente paso 160, después del instante de tiempo t2, el dispositivo 20 de determinación adquiere, a través de su módulo 56 de adquisición, las mediciones respectivas del voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y del voltaje Uv o Uw, Uu o Uw, Uu o Uv en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida, con el fin de calcular una pendiente de la diferencia de voltaje Ui-Uj. En los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 56 de adquisición adquiere por lo tanto medidas respectivas del voltaje Uu, y del voltaje Uv, con el fin de calcular una pendiente de la diferencia de voltaje (Uu-Uv), durante el paso 160.
El dispositivo 20 de determinación comprueba entonces, en el siguiente 165 y a través de su módulo 56 de adquisición, si hay un cambio de pendiente para la diferencia de voltaje Ui-Uj, es decir, si la pendiente de la diferencia de voltaje Ui-Uj varía de la primera pendiente SL1 a la segunda pendiente SL2.
Si la prueba es positiva, es decir, si el módulo 56 de adquisición ha detectado el cambio de pendiente, entonces el módulo 56 de adquisición mide el instante de tiempo t3 del cambio de pendiente para la diferencia de voltaje Ui-Uj, es decir, el cambio de pendiente para la diferencia de voltaje Uu-Uv en los ejemplos de las Figuras 2 a 4.
De lo contrario, si la prueba es negativa, es decir, si el módulo 56 de adquisición no ha detectado el cambio de pendiente, el módulo 56 de adquisición vuelve al paso 160 para adquirir las mediciones respectivas en un instante de tiempo posterior.
Tras la medición del instante de tiempo t3 del cambio de pendiente en el paso 170, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 58 de cálculo, el tiempo de propagación Tp asociado a un respectivo conductor 42 del cable 40, en el siguiente paso 180 y de acuerdo con la ecuación (7); y la capacitancia parásita Cc del respectivo conductor 42 del cable 40, en el siguiente paso 190 y de acuerdo con la ecuación (8). En los ejemplos de las Figuras 2 a 4, el módulo 58 de cálculo calcula el tiempo de propagación Tp asociado a un respectivo conductor 42 asociado a la fase u y la capacitancia parásita Cc del respectivo conductor 42 asociado a dicha fase u. El paso 190 es el último paso de la primera secuencia SEQ-1.
Al final de la primera secuencia SEQ-1 , el dispositivo 20 de determinación puede pasar a una segunda secuencia SEQ-2 relativa al cálculo de la capacitancia C, y/o a un cálculo alternativo del tiempo de propagación Tp y/o de la capacitancia parásita Cc, o a una tercera secuencia SEQ-3 relativa al cálculo de la frecuencia de resonancia Fres, o bien volver al paso 100 inicial de la primera secuencia SEQ-1 para calcular nuevos valores de la impedancia característica Z0, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, para otra fase v, w o para la misma fase u.
Cálculo de la capacidad C y cálculo alternativo del tiempo de propagación Tp y/o de la capacidad parásita Cc Cuando al menos un parámetro característico a determinar se encuentra entre la capacitancia C, el tiempo de propagación Tp y la capacitancia parásita Cc antes mencionados, el módulo 52 de generación se configura además, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, para controlar el interruptor 50 de dispositivo para dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierre, que se abran los interruptores 50 de dispositivo para los terminales 26 de salida distintos de dicho terminal 26 de salida respectivo, que se cierren los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para dicho terminal 26 de salida respectivo, y que se abran los interruptor(es) 36 de convertidor de las otras semirramas de conmutación. En consecuencia, el pulso 54 de voltaje generado fluirá a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo, y luego tanto a través del cable 40 como del condensador 46 asociado a dicho terminal 26 de salida respectivo, como se muestra en las Figuras 5 y 7. En el ejemplo de las Figuras 5 y 7, el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado U, y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1, siendo la amplitud A del pulso 54 de voltaje igual a Ubus.
El módulo 52 de generación está configurado, además, después de un periodo de tiempo predefinido dt posterior a la generación del pulso 54 de voltaje a través de dicho terminal 26 de salida respectivo, para controlar los respectivos interruptores 36 de convertidor de las semirramas de conmutación para dicho terminal 26 de salida, para desconectar el pulso 54 de voltaje.
El módulo 56 de adquisición está entonces configurado para adquirir, después del periodo de tiempo predefinido dt, mediciones respectivas de una corriente lu; Iv; Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida y/o de un voltaje Uu; Uv; Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida. El módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la capacitancia C de un condensador 46 respectivo del filtro 38 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000010_0001
donde C representa la capacitancia del respectivo condensador 46 del filtro 38,
Tper representa el periodo de la corriente lu; Iv; Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida o del voltaje Uu; Uv; Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida, y
L representa la inductancia de la respectiva bobina 44 electromagnética.
El periodo Tper se muestra en la Figura 6 para los ejemplos de corriente lu y voltaje Uu.
Como alternativa al cálculo antes mencionado de la capacitancia parásita Cc, el módulo 58 de cálculo está configurado para calcular la capacitancia parásita Cc de un respectivo conductor 42 del cable 40 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000010_0002
donde Cc representa la capacitancia parásita del respectivo conductor 42 del cable 40,
C representa la capacitancia del respectivo condensador 46 del filtro 38, y
Figure imgf000010_0003
Ceq se define de acuerdo con la siguiente ecuación:
donde Tper representa el periodo de la corriente lu; Iv; Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida o del voltaje Uu; Uv; Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida, y
L representa la inductancia de la respectiva bobina 44 electromagnética;
Como alternativa al mencionado cálculo del tiempo de propagación Tp, el módulo 58 de cálculo está configurado para calcular el tiempo de propagación Tp asociado al respectivo conductor 42 del cable 40 de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000010_0004
donde Tp representa el tiempo de propagación asociado al respectivo conductor 42 del cable 40,
Cc representa la capacitancia parásita del respectivo conductor 42 del cable 40, y
Zo representa la impedancia característica del respectivo conductor 42 , por ejemplo, calculada de acuerdo con la ecuación (2).
Como otra alternativa al cálculo antes mencionado de la capacitancia parásita Cc y/o del tiempo de propagación Tp, el periodo Tper utilizado en la ecuación (11) representa el periodo de la diferencia de voltaje Uu-Uv, Uu-Uw; Uv-Uu, Uv-Uw; Uw-Uu, Uw-Uv igual al voltaje Uu; Uv; Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida menos el voltaje Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida.
De acuerdo con dicha otra alternativa, el módulo 52 de generación está configurado, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, para controlar el interruptor 50 de dispositivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y el interruptor 50 de dispositivo para un terminal 26 de salida distinto de dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierren, los otros interruptores 50 de dispositivo para que se abran, los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierren, y el interruptor o interruptores 36 de convertidor de las otras semirramas de conmutación para que se abran.
En consecuencia, el pulso 54 de voltaje generado fluirá a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo, y luego a través del cable 40, el condensador 46 asociado a dicho terminal 26 de salida respectivo y también el condensador 46 asociado a dicho otro terminal 26 de salida, como se muestra en las Figuras 8 y 9. En el ejemplo de las Figuras 8 y 9, el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida U, el otro terminal 26 de salida es el terminal de salida V y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1, siendo la amplitud A del pulso 54 de voltaje igual a Ubus.
El módulo 52 de generación está configurado, además, tras el periodo de tiempo predefinido dt posterior a la generación del pulso 54 de voltaje a través de dicho terminal 26 de salida respectivo, para controlar los respectivos interruptores 36 de convertidor de las semirramas de conmutación para dicho terminal 26 de salida, para desconectar el pulso 54 de voltaje.
El módulo 56 de adquisición está entonces configurado para adquirir, después del periodo de tiempo predefinido dt, mediciones respectivas de un voltaje Uu; Uv; Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y de un voltaje Uu; Uv; Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida.
El módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la capacitancia parásita Cc de acuerdo con las ecuaciones (10) y (11) y/o el tiempo de propagación Tp de acuerdo con la ecuación (12).
El funcionamiento de la cadena 10 de suministro de potencia, en particular del dispositivo 20 de determinación, para el cálculo de la capacitancia C, del tiempo de propagación Tp y/o de la capacitancia parásita Cc se explicará ahora a la vista de la Figura 13 que representa un diagrama de flujo de un método para determinar el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión, en particular a la vista de la segunda secuencia SEQ-2.
La segunda secuencia SEQ-2 ilustra el método de determinación cuando al menos un parámetro característico a determinar se encuentra entre la capacitancia C antes mencionada, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, en los ejemplos de las Figuras 5 a 9 en los que el terminal 26 de salida respectivo es el terminal de salida denotado U, el otro terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado V, y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1.
En el paso 200 inicial de la segunda secuencia SEQ-2, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, todos los interruptores 50 de dispositivo (también denotados Kx,) y todos los interruptores 36 de convertidor (también denotados Sx) para que se abran.
En el siguiente paso 210, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 50 de dispositivo para dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierre, el interruptor 50 de dispositivo para los terminales 26 de salida distintos de dicho terminal 26 de salida respectivo para que se abra, el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierre, y el interruptor 36 de convertidor de las otras semirramas de conmutación para que se abra. En los ejemplos de las Figuras 5 a 7, en los que el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida U y el otro terminal 26 de salida es el terminal de salida V, el módulo 52 de generación controla, por lo tanto, el interruptor Ku de dispositivo y el interruptor Su2 de convertidor para que se cierren; y los interruptores Kv y Kw de dispositivo para que se abran.
A continuación, con el fin de generar el pulso 54 de voltaje en el respectivo terminal 26 de salida, el dispositivo 20 de determinación controla, en el siguiente paso 215 y a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se cierre el respectivo terminal 26 de salida y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se abra dicho respectivo terminal 26 de salida. Por lo tanto, en los ejemplos de las Figuras 5 a 9, el módulo 52 de generación controla el cierre del interruptor Su1 de convertidor y la apertura del interruptor Su2 de convertidor.
En el siguiente paso 220, tras el periodo de tiempo predefinido dt posterior a la generación del pulso 54 de voltaje, el dispositivo 20 de determinación desconecta el pulso 54 de voltaje controlando, a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se abra el terminal 26 de salida respectivo y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se cierre dicho terminal 26 de salida respectivo. Por lo tanto, en los ejemplos de las Figuras 5 a 9, el módulo 52 de generación controla la apertura del interruptor Su1 de convertidor y el cierre del interruptor Su2 de convertidor. A continuación, el dispositivo 20 de determinación adquiere, en el siguiente paso 230 y a través de su módulo 56 de adquisición, mediciones respectivas de la corriente lu, Iv, Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida respectivo y/o del voltaje Uu, Uv, Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida respectivo. En los ejemplos de las Figuras 5 a 9, el módulo 56 de adquisición adquiere por lo tanto las medidas respectivas de la corriente lu y/o del voltaje Uu.
En el siguiente paso 240, el dispositivo 20 de determinación computa, a través de su módulo 56 de adquisición, valores sucesivos denotados Tper1, Tper2 del periodo de la corriente lu; Iv; Iw a través de la bobina 44 electromagnética conectada a dicho terminal 26 de salida o del voltaje Uu; Uv; Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida.
El dispositivo 20 de determinación comprueba entonces, en el siguiente paso 250 y a través de su módulo 56 de adquisición, si la diferencia entre estos valores sucesivos Tperl y Tper2 es, en valor absoluto, inferior a un umbral £ de valor bajo. El umbral £ está comprendido, por ejemplo, entre 0,5^s y 2^s.
Si la prueba es positiva, es decir, si los valores sucesivos Tperl y Tper2 están lo suficientemente próximos como para considerar que el valor del periodo Tper está estabilizado, entonces el módulo 56 de adquisición fija, en el siguiente paso 260, el periodo Tper igual a uno de los últimos valores sucesivos adquiridos Tperl y Tper2, por ejemplo, Tperl. De lo contrario, si la prueba es negativa, es decir, si los valores sucesivos Tperl y Tper2 no están lo suficientemente cerca como para considerar que el valor del periodo Tper está estabilizado, entonces el módulo 56 de adquisición vuelve al paso 240 para computar los valores sucesivos subsiguientes Tperl, Tper2.
Después de fijar el periodo Tper, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 58 de cálculo, la capacitancia C de un condensador 46 respectivo del filtro 38 en el siguiente paso 270 y de acuerdo con la ecuación (9).
En el siguiente paso 275, como alternativa al cálculo antes mencionado de la capacitancia parásita Cc, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 58 de cálculo, la capacitancia parásita Cc de acuerdo con las ecuaciones (10) y (11), y/o el tiempo de propagación Tp de acuerdo con la ecuación (12).
Como otra alternativa al cálculo antes mencionado de la capacitancia parásita Cc y/o el tiempo de propagación Tp, el periodo Tper utilizado en la ecuación (11) representa el periodo de la diferencia de voltaje Ui-Uj igual al voltaje en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida menos el voltaje en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida.
De acuerdo con dicha otra alternativa, el módulo 52 de generación controla, en el paso 210, el interruptor 50 de dispositivo para dicho terminal 26 de salida respectivo y el interruptor 50 de dispositivo para un terminal 26 de salida distinto de dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierre, los otros interruptores 50 de dispositivo para que se abran, los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para dicho terminal 26 de salida respectivo para que se cierren, y los interruptores 36 de convertidor de las otras semirramas de conmutación para que se abran. En los ejemplos de las Figuras 8 y 9, en los que el respectivo terminal 26 de salida es el terminal U de salida y el otro terminal 26 de salida es el terminal V de salida, el módulo 52 de generación controla, por lo tanto, los interruptores Ku y Kv de dispositivo y el interruptor Su2 de convertidor para que se cierren; y el interruptor Kw de dispositivo para que se abra.
Después del paso 270 o 275, el dispositivo 20 de determinación comprueba entonces, en el siguiente paso 280 y a través de su módulo 58 de cálculo, si el valor de la capacitancia C ha disminuido con respecto a un valor de referencia Ci, por ejemplo, utilizando la siguiente ecuación:
~ ~ ~ < (7% (13)
donde C representa la capacitancia del respectivo condensador 46 del filtro 38,
Ci representa el valor de referencia Ci para dicha capacitancia, y
o representa un valor umbral porcentual que no debe superarse.
Por ejemplo, el valor de referencia Ci es un valor predefinido o determinado en la primera puesta en servicio del sistema. El valor umbral porcentual o suele ser inferior al 20%.
Si la prueba es negativa, es decir, el valor de la capacitancia C no ha disminuido con respecto al valor de referencia Ci, el dispositivo 20 de determinación finaliza la segunda secuencia SEQ-2.
De lo contrario, si la prueba es positiva, es decir, si el valor de la capacitancia C ha disminuido con respecto al valor de referencia Ci, el dispositivo 20 de determinación activa, en el siguiente paso 290, una alarma para indicar un envejecimiento del respectivo condensador 46 del filtro 38. A continuación, el dispositivo 20 de determinación finaliza la segunda secuencia SEQ-2.
Al final de la segunda secuencia SEQ-2, el dispositivo 20 de determinación puede bifurcarse a la tercera secuencia SEQ-3 para calcular la frecuencia de resonancia Fres, o a la primera secuencia SEQ-1 para calcular la impedancia característica Zc , la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, o bien volver al paso 200 inicial de la segunda secuencia SEQ-2 para calcular nuevos valores de la capacitancia C, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, para otra fase v, w o para la misma fase u.
Cálculo de la frecuencia de resonancia Fres
Cuando el parámetro característico a determinar es la frecuencia de resonancia Fres, el módulo 52 de generación está configurado, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, para controlar el cierre de los interruptores 50 de dispositivo y el cierre de los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para cada terminal 26 de salida.
En consecuencia, el pulso 54 de voltaje generado fluirá a través de cada bobina 44 electromagnética y cada condensador 46 del filtro 38 y a través del cable 40, como se muestra en las Figuras 10 y 12. En el ejemplo de las Figuras 10 y 12, el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado U, y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1, siendo la amplitud A del pulso 54 de voltaje igual a Ubus.
El módulo 52 de generación está configurado, además, tras el periodo de tiempo predefinido dt posterior a la generación del pulso 54 de voltaje a través de dicho terminal 26 de salida respectivo, para controlar los respectivos interruptores 36 de convertidor de las semirramas de conmutación para dicho terminal 26 de salida para desconectar el pulso 54 de voltaje.
El módulo 56 de adquisición está entonces configurado para adquirir, después del periodo de tiempo predefinido dt, mediciones respectivas de un voltaje Uu; Uv; Uw en el punto 48 de conexión respectivo para dicho terminal 26 de salida y de un voltaje Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv en el punto 48 de conexión respectivo para dicho otro terminal 26 de salida.
El módulo 58 de cálculo está configurado, por ejemplo, para calcular la frecuencia de resonancia Fres del conjunto 18 de conexión de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000013_0001
donde Fres representa la frecuencia de resonancia del conjunto 18 de conexión,
Tper representa el periodo de una diferencia de voltaje Uu-Uv, Uu-Uw; Uv-Uu, Uv-Uw; Uw-Uu, Uw-Uv, siendo dicha diferencia de voltaje igual al voltaje Uu; Uv; Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida menos el voltaje Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida. El funcionamiento de la cadena 10 de suministro de potencia, en particular del dispositivo 20 de determinación, para el cálculo de la frecuencia de resonancia Fres se explicará ahora a la vista de la Figura 13 que representa un diagrama de flujo de un método para determinar el al menos un parámetro característico Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión, en particular a la vista de la tercera secuencia SEQ-3.
La tercera secuencia SEQ-3 ilustra el método de determinación cuando el parámetro característico que se va a determinar es la frecuencia de resonancia Fres, en los ejemplos de las Figuras 10 a 12 en los que el respectivo terminal 26 de salida es el terminal de salida denotado U y el convertidor 14 es el convertidor de dos niveles de la Figura 1. En el paso 300 inicial de la tercera secuencia SEQ-3, antes de la generación del pulso 54 de voltaje a través de un terminal 26 de salida respectivo, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, todos los interruptores 36 de convertidor (también denotados Sx) para que se abran.
En el siguiente paso 310, el dispositivo 20 de determinación controla, a través de su módulo 52 de generación, que se cierren todos los interruptores 50 de dispositivo (también denotados Kx), y que se cierren los interruptores 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para cada terminal 26 de salida. En los ejemplos de las Figuras 10 a 12, el módulo 52 de generación controla el cierre de los interruptores Kx de dispositivo y de los interruptores Sx2 de convertidor.
A continuación, con el fin de generar el pulso 54 de voltaje en el respectivo terminal 26 de salida, el dispositivo 20 de determinación controla, en el siguiente paso 315 y a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se cierre el respectivo terminal 26 de salida y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se abra dicho respectivo terminal 26 de salida. En los ejemplos de las Figuras 10 a 12, el módulo 52 de generación controla, por lo tanto, el interruptor Su1 de convertidor para que se cierre y el interruptor Su2 de convertidor para que se abra.
En el siguiente paso 320, tras el periodo de tiempo predefinido dt posterior a la generación del pulso 54 de voltaje, el dispositivo 20 de determinación desconecta el pulso 54 de voltaje controlando, a través de su módulo 52 de generación, el interruptor 36 de convertidor de la primera semirrama 30 de conmutación para que se abra el terminal 26 de salida respectivo y el interruptor 36 de convertidor de la segunda semirrama 32 de conmutación para que se cierre dicho terminal 26 de salida respectivo. Por lo tanto, en los ejemplos de las Figuras 10 a 12, el módulo 52 de generación controla la apertura del interruptor Su1 de convertidor y el cierre del interruptor Su2 de convertidor.
A continuación, el dispositivo 20 de determinación adquiere, en el siguiente paso 330 y a través de su módulo 56 de adquisición, las respectivas mediciones de la diferencia de voltaje Ui-Uj igual al voltaje Uu, Uv, Uw en el respectivo punto 48 de conexión para dicho terminal 26 de salida menos el voltaje Uv o Uw, Uu o Uw, Uu o Uv en el respectivo punto 48 de conexión para dicho otro terminal 26 de salida. En los ejemplos de las Figuras 10 a 12, el módulo 56 de adquisición adquiere por tanto las respectivas medidas de la diferencia de voltaje Uu-Uv.
En el siguiente paso 340, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 56 de adquisición, valores sucesivos denotados Tper1, Tper2 del periodo de dicha diferencia de voltaje Ui-Uj para dicho terminal 26 de salida respectivo.
El dispositivo 20 de determinación comprueba entonces, en el siguiente paso 350 y a través de su módulo 56 de adquisición, si la diferencia entre estos valores sucesivos Tper1 y Tper2 es, en valor absoluto, inferior al umbral £.
Si la prueba es positiva, es decir, si los valores sucesivos Tper1 y Tper2 están lo suficientemente próximos como para considerar que el valor del periodo Tper está estabilizado, entonces el módulo 56 de adquisición fija el periodo Tper igual a uno de los últimos valores sucesivos adquiridos Tper1 y Tper2, por ejemplo, Tper1, y pasa al siguiente paso 360.
De lo contrario, si la prueba es negativa, es decir, si los valores sucesivos Tper1 y Tper2 no están lo suficientemente cerca como para considerar que el valor del periodo Tper está estabilizado, entonces el módulo 56 de adquisición vuelve al paso 340 para computar los valores sucesivos subsiguientes Tper1, Tper2.
Después de fijar el periodo Tper, el dispositivo 20 de determinación calcula, a través de su módulo 58 de cálculo, la frecuencia de resonancia Fres del filtro 38 en el paso 360 y de acuerdo con la ecuación (14). En este caso, el periodo Tper también se denomina periodo de resonancia y se denota Tres.
Al final de la tercera secuencia SEQ-3, el dispositivo 20 de determinación puede bifurcarse a la primera secuencia SEQ-1 para calcular la impedancia característica Z0, la inductancia L, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, o a la segunda secuencia SEQ-2 para calcular la capacitancia C, el tiempo de propagación Tp y/o la capacitancia parásita Cc, o bien volver al paso inicial 300 de la tercera secuencia SEQ-3 para calcular nuevos valores de la frecuencia de resonancia Fres.
La primera secuencia SEQ-1 , la segunda secuencia SEQ-2 y la tercera secuencia SEQ-3 se repiten típicamente para cada terminal 26 de salida, es decir para los terminales de salida V y W. En otras palabras, la primera secuencia SEQ-1, la segunda secuencia SEQ-2 y la tercera secuencia SEQ-3 se realizan preferentemente para cada terminal 26 de salida del convertidor 14, es decir para cada fase u, v, w.
El método de determinación se lleva a cabo al inicio de la cadena 10 de suministro de potencia y se repite regularmente, por ejemplo, con una frecuencia definida por el usuario.
Por ejemplo, en el caso de que la humedad y la temperatura varíen mucho a lo largo de un día, entonces el método de determinación puede realizarse dos o tres veces al día para ajustar los elementos de la cadena 10 de suministro de potencia, tal como el valor de la capacitancia C de los respectivos condensadores 46 del filtro 38, la capacitancia parásita Cc de los respectivos conductores 42 del cable 40 y/o la frecuencia de resonancia Fres del conjunto 18 de conexión.
Otro ejemplo es la detección del envejecimiento de los elementos de la cadena 10 de suministro de potencia, en particular del conjunto 18 de conexión, en particular la detección del envejecimiento de los condensadores 46 del filtro 38. En consecuencia, el parámetro o parámetros característicos determinados Z0, Tp, Cc, L, C, Fres del conjunto 18 de conexión se almacenan regularmente en una base de datos, por ejemplo, periódicamente, por ejemplo mensualmente. De este modo, se evalúa la evolución del parámetro o parámetros característicos determinados para identificar un posible cambio de valores y también el ritmo de evolución para anticipar un envejecimiento de los elementos del filtro 38 y del cable 40.
Otro uso del dispositivo 20 de determinación y del método de determinación de acuerdo con la invención es la localización de una rotura del cable 40 de acuerdo con el tiempo de propagación Tp determinado.
Así, el dispositivo 20 electrónico de determinación y el método de determinación de acuerdo con la invención permiten una determinación más fácil y cómoda del parámetro o parámetros característicos Z0, Tp, Cc, L, C, Fres.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (20) electrónico de determinación para determinar al menos un parámetro característico (Zo, Tp, Cc, L, C, Fres) de un conjunto (18) de conexión conectado entre un convertidor (14) y una máquina (12) eléctrica,
incluyendo el convertidor (14) terminales (24) de entrada primero (V+) y segundo (V-) , al menos dos terminales (26) de salida y, para cada terminal (26) de salida, una rama (28) de conmutación con semirramas primera (30) y segunda (32) de conmutación conectadas en serie entre los dos terminales (V+, V-) de entrada y conectadas entre sí en un punto (34) intermedio, estando la primera semirrama (30) de conmutación conectada al primer terminal (V+) de entrada y la segunda semirrama (32) de conmutación conectada al segundo terminal (V-) de entrada, estando el punto (34) intermedio conectado a dicho terminal (26) de salida, incluyendo cada semirrama de conmutación al menos un interruptor (36) convertidor;
incluyendo el conjunto (18) de conexión un filtro (38) conectado a los terminales (26) de salida y un cable (40) conectado entre el filtro (38) y la máquina (12) eléctrica; incluyendo el cable (40) , para cada terminal (26) de salida, un respectivo conductor (42) eléctrico; incluyendo el filtro (38) , para cada terminal (26) de salida, una respectiva bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida y un respectivo condensador (46) conectado a dicha bobina (44) en un punto (48) de conexión, en derivación con respecto a dicha bobina (44) y al respectivo conductor (42) del cable (40);
comprendiendo el dispositivo (20) de determinación electrónico:
- para cada terminal (26) de salida, un interruptor (50) de dispositivo configurado para conectarse al respectivo condensador (46);
- un módulo (52) de generación configurado para generar un pulso (54) de voltaje a través del conjunto (18) de conexión, mediante el control de los interruptores (36) de convertidor y de cada interruptor (50) de dispositivo, estando el módulo (52) de generación configurado para controlar cada interruptor (50) de dispositivo de manera que el pulso (54) de voltaje que se genera a través de un respectivo terminal (26) de salida mediante el mencionado control de los interruptores (36) de convertidor, fluya a continuación a lo largo de una trayectoria particular del conjunto (18) de conexión, dependiendo dicha trayectoria del parámetro característico (Z0, Tp, Cc, L, C, Fres) que deba calcularse;
- un módulo (56) de adquisición configurado para adquirir medidas de las respectivas corrientes y voltajes a través del filtro (38), tras la generación del respectivo pulso (54) de voltaje; y
- un módulo (58) de cálculo configurado para calcular al menos un parámetro característico^, Tp, Cc, L, C, Fres) del conjunto (18) de conexión de acuerdo con las respectivas medidas de corrientes y voltajes.
2. El dispositivo (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada parámetro característico (Z0, Tp, Cc, L, C, Fres) se elige entre el grupo que consiste en:
• una impedancia característica (Z0) de un respectivo conductor (42) del cable (40);
• un tiempo de propagación (Tp) asociado a un respectivo conductor (42) del cable (40);
• una capacitancia parásita (Cc) de un respectivo conductor (42) del cable (40);
• una inductancia (L) de una respectiva bobina (44) electromagnética del filtro (38);
• una capacitancia (C) de un respectivo condensador (46) del filtro (38); y
• una frecuencia de resonancia (Fres) del conjunto (18) de conexión.
3. El dispositivo (20) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el módulo (52) de generación está configurado para generar el pulso (54) de voltaje a través de un respectivo terminal (26) de salida, mediante el control de:
- un respectivo interruptor (36) de convertidor de la primera semirrama (30) de conmutación para que dicho terminal (26) de salida se cierre, y
- un respectivo interruptor (36) convertidor de la segunda semirrama (32) de conmutación para que dicho terminal (26) de salida se abra,
con el respectivo interruptor (36) convertidor de dicha primera semirrama (30) de conmutación inicialmente abierto y el respectivo interruptor (36) convertidor de dicha segunda semirrama (32) de conmutación inicialmente cerrado antes de dicho control.
4. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que si el al menos un parámetro característico está comprendido entre una impedancia característica (Z0) de un respectivo conductor (42) del cable (40), una inductancia (L) de una respectiva bobina (44) electromagnética del filtro (38), un tiempo de propagación (Tp) asociado a un respectivo conductor (42) del cable (40) y una capacitancia parásita (Cc) de un respectivo conductor (42) del cable (40), el módulo (52) de generación está configurado, antes de la generación del pulso (54) de voltaje a través de un respectivo terminal (26) de salida , para controlar:
- que se abran los interruptores (50) de dispositivo, y
- los interruptores (36) de convertidor de la segunda semirrama (32) de conmutación para que se cierre un terminal (26) de salida distinto de dicho terminal (26) de salida; y
en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir mediciones respectivas de una corriente (Iu; Iv; Iw) a través de la bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida, de un voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida y de un voltaje (Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida.
5. El dispositivo (20) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el módulo (58) de cálculo está configurado para calcular la impedancia característica (Z0) de un respectivo conductor (42) del cable (40) y/o la inductancia (L) de una bobina (44) electromagnética respectiva del filtro (38) de acuerdo con mediciones respectivas, en un instante de tiempo (t1, t1m) después de la generación del pulso (54) de voltaje, de la corriente (Iu; Iv; Iw) a través de la bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida, del voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida y del voltaje (Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida.
6. El dispositivo (20) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir una medida de un voltaje (Ubus) entre los terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada, y
en el que el módulo (58) de cálculo está configurado para calcular la inductancia (L) de una respectiva bobina (44) electromagnética del filtro (38) de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000017_0001
donde L representa la inductancia de la respectiva bobina (44) electromagnética ,
Uu representa el voltaje en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida
Uv representa el voltaje en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida, Ubus representa el voltaje entre los terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada, y
t1m representa un instante de tiempo después de la generación del pulso (54) de voltaje.
7. El dispositivo (20) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir una medida de un voltaje (Ubus) entre los terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada, y
en el que el módulo (58) de cálculo está configurado para calcular la inductancia (L) de una respectiva bobina (44) electromagnética del filtro (38) de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000017_0002
donde L representa la inductancia de la respectiva bobina (44) electromagnética,
Z0 representa la impedancia característica del respectivo conductor (42),
Uu representa el voltaje en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida
Uv representa el voltaje en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida, Ubus representa el voltaje entre los terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada,
In representa el logaritmo natural, y
t1 representa un instante de tiempo después de la generación del pulso (54) de voltaje.
8. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que el módulo (58) de cálculo está configurado para detectar un instante de tiempo (t3) de un cambio de pendiente para una diferencia de voltaje (Uu-Uv, Uu-Uw; Uv-Uu, Uv-Uw; Uw-Uu, Uw-Uv) igual al voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida menos el voltaje (Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida, ocurriendo dicho cambio de pendiente después de la generación del pulso (54) de voltaje, y
en el que el módulo (58) de cálculo está configurado para calcular el tiempo de propagación (Tp) asociado a un conductor (42) respectivo del cable (40) de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figure imgf000017_0003
en el que Tp representa el tiempo de propagación asociado al respectivo conductor (42) del cable (40), t0 representa el instante de tiempo de la generación del pulso (54) de voltaje, y
t3 representa el instante de tiempo del cambio de pendiente para la diferencia de voltaje (Uu-Uv, Uu-Uw; Uv-Uu, Uv-Uw; Uw-Uu, Uw-Uv).
9. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que si el al menos un parámetro característico es una capacitancia (C) de un respectivo condensador (46) del filtro (38), el módulo (52) de generación está configurado, antes de la generación del pulso (54) de voltaje a través de un respectivo terminal (26) de salida, para controlar:
- el interruptor (50) de dispositivo para que dicho terminal (26) de salida se cierre,
- los interruptores (50) de dispositivo de los terminales (26) de salida distintos de dicho terminal (26) de salida se abran,
- los interruptores (36) de convertidor de la segunda semirrama (32) de conmutación de dicho terminal (26) de salida se cierren, y
- los convertidores (36) de interruptor de las otras semirramas de conmutación se abran;
el módulo (52) de generación está configurado además, tras un período de tiempo predefinido (dt) posterior a la generación del pulso (54) de voltaje a través de dicho terminal (26) de salida, para controlar los respectivos interruptores (36) de convertidor de las semirrama de conmutación de dicho terminal (26) de salida para desconectar el pulso (54) de voltaje;
en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir, tras el período de tiempo predefinido (dt), mediciones respectivas de una corriente (Iu; Iv; Iw) a través de la bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida y/o de un voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida.
10. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que si el al menos un parámetro característico está comprendido entre un tiempo de propagación (Tp) asociado a un respectivo conductor (42) del cable (40) y una capacitancia parásita (Cc) de un respectivo conductor (42) del cable (40), el módulo (52) de generación está configurado, antes de la generación del pulso (54) de voltaje a través de un respectivo terminal (26) de salida , para controlar:
- el interruptor (50) de dispositivo para dicho terminal (26) de salida y el interruptor (50) de dispositivo para un terminal (26) de salida distinto de dicho terminal (26) de salida para cerrar,
- los otros interruptores (50) de aparato se abran,
- los interruptores (36) de convertidor de la segunda semirrama (32) de conmutación de dicho terminal (26) de salida se cierren, y
- los convertidores (36) de interruptor de las otras semirramas de conmutación se abran;
el módulo (52) de generación está configurado además, tras un periodo de tiempo predefinido (dt) posterior a la generación del pulso (54) de voltaje a través de dicho terminal (26) de salida, para controlar los respectivos interruptores (36) de convertidor de las semirramas de conmutación de dicho terminal (26) de salida para desconectar el pulso (54) de voltaje; y
en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir, tras el período de tiempo predefinido (dt), mediciones respectivas de una corriente (Iu; Iv; Iw) a través de la bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida y/o de un voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida.
11. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que si el al menos un parámetro característico es una frecuencia de resonancia (Fres) del conjunto (18) de conexión, el módulo (52) de generación está configurado, antes de la generación del pulso (54) de voltaje a través de un respectivo terminal (26) de salida, para controlar:
- los interruptores (50) de dispositivo se cierren, y
- los interruptores (36) de convertidor de la segunda semirrama (32) de conmutación para cada terminal (26) de salida se cierren; y
el módulo (52) de generación está configurado además, tras un periodo de tiempo predefinido (dt) posterior a la generación del pulso (54) de voltaje a través de dicho terminal (26) de salida, para controlar los respectivos interruptores (36) de convertidor de las semirramas de conmutación de dicho terminal (26) de salida para desconectar el pulso (54) de voltaje; y
en el que el módulo (56) de adquisición está configurado para adquirir, después del período de tiempo predefinido (dt), mediciones respectivas de un voltaje (Uu; Uv; Uw) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho terminal (26) de salida y de un voltaje (Uv, Uw; Uu, Uw; Uu, Uv) en el respectivo punto (48) de conexión para dicho otro terminal (26) de salida.
12. El dispositivo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor (14) es un convertidor de N niveles, cada semirrama de conmutación incluyendo (N-1) interruptores (36) de convertidor, siendo N un número entero mayor o igual a 2.
13. Una cadena (10) de suministro de potencia para una máquina (12) eléctrica, comprendiendo la cadena (10) de suministro de potencia:
- un convertidor (14) que incluye terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada , al menos dos terminales (26) de salida y, para cada terminal (26) de salida, una rama (28) de conmutación con semirramas primera (30) y segunda (32) de conmutación conectadas en serie entre los dos terminales (V+, V-) de entrada y conectadas entre sí en un punto (34) intermedio, estando la primera semirrama (30) de conmutación conectada al primer terminal (V+) de entrada y la segunda semirrama (32) de conmutación conectada al segundo terminal (V-) de entrada, estando el punto (34) intermedio conectado a dicho terminal (26) de salida, incluyendo cada semirrama de conmutación al menos un interruptor (36) convertidor;
- un conjunto (18) de conexión conectado al convertidor (14) y adaptado para ser conectado a la máquina (12) eléctrica, incluyendo el conjunto (18) de conexión un filtro (38) conectado a los terminales (26) de salida y un cable (40) conectado al filtro (38); incluyendo el cable (40), para cada terminal (26) de salida, un respectivo conductor (42) eléctrico; incluyendo el filtro (38), para cada terminal (26) de salida, una respectiva bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida y un respectivo condensador (46) conectado a dicha bobina (44) en un punto (48) de conexión, en derivación con respecto a dicha bobina (44) y al respectivo conductor (42) del cable (40); y
- un dispositivo (20) de determinación electrónico para determinar al menos un parámetro característico (Z0, Tp, Cc, L, C, Fres) del conjunto (18) de conexión,
en el que el dispositivo (20) de determinación electrónico se ajusta a una de las reivindicaciones anteriores.
14. Método para determinar al menos un parámetro característico (Z0, Tp, Cc, L, C, Fres) de un conjunto (18) de conexión conectado entre un convertidor (14) y una máquina (12) eléctrica,
el convertidor (14) incluye terminales primero (V+) y segundo (V-) de entrada , al menos dos terminales (26) de salida y, para cada terminal (26) de salida, una rama (28) de conmutación con semirramas primera (30) y segunda (32) de conmutación conectadas en serie entre los dos terminales (V+, V-) de entrada y conectadas entre sí en un punto (34) intermedio, estando la primera semirrama (30) de conmutación conectada al primer terminal (V+) de entrada y la segunda semirrama (32) de conmutación conectada al segundo terminal (V-) de entrada, estando el punto (34) intermedio conectado a dicho terminal (26) de salida, incluyendo cada semirrama de conmutación al menos un interruptor (36) convertidor;
incluyendo el conjunto (18) de conexión un filtro (38) conectado a los terminales (26) de salida y un cable (40) conectado entre el filtro (38) y la máquina (12) eléctrica; incluyendo el cable (40) , para cada terminal (26) de salida, un respectivo conductor (42) eléctrico; incluyendo el filtro (38) , para cada terminal (26) de salida, una respectiva bobina (44) electromagnética conectada a dicho terminal (26) de salida y un respectivo condensador (46) conectado a dicha bobina (44) en un punto (48) de conexión, en derivación con respecto a dicha bobina (44) y al respectivo conductor (42) del cable (40);
siendo el método implementado mediante un dispositivo (20) de determinación electrónico que comprende, para cada terminal (26) de salida, un interruptor (50) de dispositivo configurado para conectarse al respectivo condensador (46) , comprendiendo el método los siguientes pasos:
- generar un pulso (54) de voltaje a través del conjunto (18) de conexión, controlando los interruptores (36) de convertidor y cada interruptor (50) de dispositivo de modo que el pulso (54) de voltaje, que se genera a través de un respectivo terminal (26) de salida mediante el control antes mencionado de los interruptores (36) de convertidor, fluya a continuación a lo largo de una trayectoria particular del conjunto (18) de conexión, dependiendo dicha trayectoria del parámetro característico (Z0, Tp, Cc, L, C, Fres) que se ha de calcular;
- adquirir medidas de las respectivas corrientes y voltajes a través del filtro (38), tras la generación del respectivo pulso (54) de voltaje; y
- calcular al menos un parámetro característico (Z0 , Tp, Cc, L, C, Fres) del conjunto (18) de conexión de acuerdo con las respectivas mediciones de corrientes y voltajes.
15. Programa informático que incluye instrucciones de software que, al ser ejecutadas por un procesador, implementan un método de acuerdo con la reivindicación anterior.
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