Integración de estabilizadores de múltiples tomas rápidos y simulación gráfico-matemática en hornos de arco de corriente alterna para reducción del parpadeo (flicker)

Resumen

Introducción a los hornos de arco de CA y al flicker repasando los métodos existentes para su compensación. Se aporta la nueva posibilidad de compensar el flicker mediante cambiadores de tomas rápidos con IGBT. Se consigue la compensación del parpadeo y la posible integración en un mismo cambiador de tomas del cambiador electromecánico y del nuevo cambiador electrónico (reducción de coste y tamaño). Se repasan los simuladores de circuitos electrónicos de potencia y se propone un nuevo simulador gráfico-matemático de dos niveles. Primero se estudia exhaustivamente el circuito electrónico y se extraen resúmenes (gráficos o matemáticos) de su evolución en cada condición. Segundo se establece un simulador de estados que encadena distintos gráficos del primer nivel, correspondientes a las situaciones circuitales de interés, permitiendo integrar diferentes niveles de abstracción y consiguiendo simulaciones robustas y con coste computacional reducido. Se estudia e implementa un control en cadena cerrada y abierta y se aplica a la simulación del horno y del compensador de tomas con Matlab. Se propone un modelo de horno de arco basado en registros patrones de la tensión de arco con ventanas de 200 ms de un horno real de 80 MVA. Se implementa un medidor de flicker basado en la normativa vigente. Así queda probada la eficacia del simulador gráfico-matemático, del compensador rápido de tomas y de los registros patrones.