Jose María Canales Segaden tesi defentsa

Atzera

Jose María Canales Segaden tesi defentsa

TESIA

Jose María Canales Segaden tesi defentsa

Tesiaren izenburua: "Aplicación de Electrónica de Potencia en Media Tensión para mejora de prestaciones en Infraestructuras Ferroviarias". SOBRESALIENTE CUM LAUDE kalifikazioa lortu du.

2021·07·21

$titulo.getData()


  • Tesiaren izenburua: "Aplicación de Electrónica de Potencia en Media Tensión para mejora de prestaciones en Infraestructuras Ferroviarias".
  • Epaimahaia:
    • Mahaiburua: Estanislao Oyarbide Usabiaga (Universidad de Zaragoza)
    • Mahaikidea: Silverio Álvarez Hidalgo (ABB Switzerland Ltd.)
    • Mahaikidea: Carlos Bernal Ruiz (Universidad de Zaragoza)
    • Mahaikidea: Daniel Serrano Jiménez (Universidad Politécnica de Madrid)
    • Idazkaria: Gonzalo Abad Biain (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena

Trenen elektrifikazioaren historia oso lotuta egon da sare elektrikoen eta potentzia-erdieroaleen bilakaerarekin, eta azkar hartu ditu soluzio teknologiko berriak. Aurreko mendeko 60ko hamarkadan, siliziozko lehenengo erdieroaleak agertu ziren, besteak beste, diodoak eta potentzia-tiristoreak. Trenbide-sistema elektrikoek diodozko zubi artezgailuak hartu zituzten berehala, eta horiek gaur egun DC korronteko trenbide-sistemen trakzio-azpiestazioetan irauten dute. 80ko hamarkadan, GTOak (Gate Turn off Thyristor) garatu ziren; funtsean, itzaltzeko kontrola zuen tiristorea zen, eta driverra teknologikoki konplexua zen. 90eko hamarkadan bi potentzia-erdieroale berri agertu ziren: IGCTak (Integrated Gate-Commutated Thyristor) eta IGBTak (Insulated Gate Bipolar Transistor). IGCTa GTOaren bilakaera batean dago, eta, GTOaren kontrol-driverraren diseinuak zituen zailtasun teknologikoak zirela eta, potentzia-gailuarekin berarekin integratzea erabaki zen. Hala ere, IGBT sistema agertu zenean, trenbide-trakzioko aplikazio gehienek erdieroale hori aukeratu zuten, eta bigarren mailan utzi zituzten IGCTak.

Hala eta guztiz ere, tiristoreek eboluzionatu egin dute, eta gaur egungo merkatuko tentsio eta korronte handieneko gailuak dira, eta XX. mendeko 70eko hamarkadatik beste aplikazio mota batera bideratu dira, hala nola potentzia-transmisioko sistemak eta FACTS, Malgua AC Transmission System. Tiristorea artezgailu eta inbertsore kontrolatu gisa erabiltzen da, DC goi-tentsioko eta potentziako transmisio-lineetako potentzia-fluxua erregulatuz, HVDC direlakoak (High Voltage Direct Current), non 800 kVDCrainoko tentsio-mailekin funtzionatzen baitute. Bigarren aplikazio bat tentsio ertaineko AC etengailu gisa erabiltzea da, AC tentsioaren kalitatea erregulatuz TCR (Thyristor Controlled Reactor) eta TSC (Thyristor Switched Capacitor) direlakoetan. Kasu horietan guztietan, hainbat hamarreko edo ehunka MVA potentzia duten aplikazioak dira.

Tesiaren helburua topologia berriak eta tiristorea AC etengailu gisa erabiltzeko aplikazioak ikertzea da, 1 eta 10 MVA bitarteko tartean, potentzia-erdieroaleen prestazioak gaindituz, hala nola IGCTak eta IGBTak. Aplikazioak trenbide-azpiegitura elektrikoetako prestazioak hobetzeko dira.

Bigarren mailako emaitza da erdi-tentsioari aplikatutako potentzia-elektronikako soluzio berriak garatzeko metodo bat aplikatzea. Metodoa fase kontzeptual batean eta diseinu- eta baliozkotze-fase batean banatzen da. Fase kontzeptualak arazoa deskribatu eta azken proposamena egin behar du. Horretarako, planteatutako problematika konponduko duen irtenbide kontzeptual onena identifikatzen du. Diseinu- eta baliozkotze-faseak ziurgabetasunak eta arrisku teknologikoak minimizatu behar ditu azken aplikazioan soluzioa ezarri aurreko urrats batean. Tentsio- eta korronte-magnitude handiak dituzten potentzia-elektronikako gailuak direnez, baliozkotze-azpiegitura handiak behar dira, beti eskuragarri ez daudenak. Azken ezarpenera arteko urratsak finkatzeko, prozedurak potentzia-saiakuntzak egiten ditu moduluetan edo potentzia-elektronikako sekzioetan. Horrela, ziurgabetasuna eta azken aplikazioaren lekuan ebazpena abian jartzeko denborak murrizten dira.