c i clo conver sores
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para la gente de electronica de potenciaTRANSCRIPT
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CicloConversores
Conversores Directos de Frecuencia
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Introducción
Objetivo:• Obtener una tensión alterna a partir de otra,
modificando la frecuencia a otra inferior. Aplicaciones:
• Accionamiento de motores síncronos yasíncronos. Frecuencia de red cambiada a otravariable.
• Obtención de una tensión con frecuenciaconstante a partir de un alternador de velocidadvariable.
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Principio de funcionamiento
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Principio de Funcionamiento
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Principio de funcionamiento
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Principio de funcionamiento:Índices 6 y 12
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Montajes:Monofásicomonofásico
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Montajes:!rifásicomonofásico
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Montajes:!rifásicotrifásico
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Montajes:!rifásicotrifásico
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Montajes:!rifásicotrifásico en puente"
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Modos de funcionamiento
•in corriente circulante. !Cicloconversor con impulsos de blo"ueo#
•Con corriente circulante. !$ay "ue limitar la corriente#
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#ariador de tensión
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Control de potencia cone$ióndescone$ión
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Formulación
Donde %i es el valor de pico de la tensión de entrada, %ef es el
valor efica&, δ es la relación entre el número de ciclos dealimentación en la carga dividido por el número total deciclos controlables y Voef es el valor ecaz de salida.
( ) ( ) ( )
2.
2
0
. . . . .
2. . 2
iOef i ef
V n nV V sen wt d wt V
n m n m
π
δ π
= = =
+ +∫
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Control de Fase" Car%a resistiva
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Formulación
( )( ) ( )2 21 1
. . . .2 2. 4.
Oef i i
senV V sen d V
α α
π π π = Θ Θ = − +
Donde α es el ángulo de disparo del SCR o TR!C en radianes" medido a partir del pasopor cero.
( )21
2
sen fp
α α
π π = − +
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Formulación
'l factor de potencia es la relación entre la potencia activay la potencia aparente. 'n este caso, como la car(a es re)sistiva, ser* la relación entre la tensión efica& de entrada yla tensión efica& en la car(a.
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Formulación
( ) ( )
( )
22
1 2
cos 2 12..
2. 2h i
senV V
α α π α
π π π
− − = + +
+a amplitud de la componente fundamental de la tensión en la car(a ser*
+a variación de los armónicos de la tensión en la car(a est*n dadaspor:
( )( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2
2 1 2 222
cos 2 1cos 2 cos 21.
2 . 1 2 . 12. . 1 2 . 1
i
k
k k V k k Vh
k k k k k k k k
α α α
π −
− − + = − + −− −− −
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Formulación
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Formulación
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Control de Fase" Car%a inductiva
n(ulo menor "ue -/
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Control de Fase" Car%a Inductiva
n(ulos mayores de -/
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Control de Fase" Car%a Inductiva"!ensión efica& de salida en función a α
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Control de Fase" Car%a Inductiva"Componentes armónicos
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Control de Fase" Car%a '(
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Control de Fase" Car%a '("Formulación
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#ariadores de tensión trifásicos
a# Con car(a en 0, b# Con controlador en 0
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#ariadores de tensión trifásicos
c# Con variador y car(a en ∆ " d# Con variador en ∆
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Formas de )nda
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Formas de )nda
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Formulación
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Corrientes de Fase y (*nea enun sistema en ∆
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+spectro de corriente de Fase yde (*nea en un sistema en ∆
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Car%a Inductiva en un sistema en ∆
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Car%a Inductiva en un sistema en ∆
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Car%a '( en un sistema en ∆
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Cicloconversores con conmutación natural"
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+jemplo de conversión ,- a , .&
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+spectro de la tensión"
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Conversor en Matri&
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!opolo%*a del conversor en matri&
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+jemplo: compensador reactivo
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Intensidades sin compensar y compensadas
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Circuitos de control
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Circuitos de control
αp $ αn % &'() *ángulos de retardopositivo y negativo#
Tensión de referencia produce retardo+() en los pasos por cero.
,ecesidad de comparar la tensión de
salida y la corriente de salida conunos niveles de referencia.
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Control
+a frecuencia de la curva cosenodetermina la frecuencia en lacar(a.
+a amplitud de la curva cosenofija la profundidad de modulaciónde la tensión de car(a !ma(nitud#.
Circuitos muy complejos debido al(ran n1mero de tiristores "ue
necesitan se2ales de puerta.3so de ló(ica compleja mediantemicroprocesadores.
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/istri0ución
'l circuito distribuidor alimentatiristores del (rupo positivo y
ne(ativo.+a se2al de realimentación seusa para eliminar pulsos al(rupo "ue no est* conduciendocorriente a la car(a para evitar
las corrientes circulantes.
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'etardo
'l retardo es
continuamente variabledesde / a 45/ enrespuesta a las entradasde control y de referencia,estando separados 46/los pulsos de cada (rupo
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Pro0lema
Formas de onda de tensión e intensidad en el circuito.
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olución
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( )
( ) 22
..
arctan
m i
t
m t
di t V sen t R t L
dt
V i t sen t sen e Z
para t
Z R L
L
R
α ω
ω
ω
ω ω θ α θ
α ω β
ω
ω θ
−
= +
= − − − ÷ ≤ ≤
= +
= ÷
'l *n(ulo de e7tinción β se -aya cuando i se -ace (
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olución
( ) ( )2
,
2
,
,
,
1. .
.
2
o rms o
o rms
o rms
SCR rms
I i t d t
P I R
I
I
β
α
ω ω
π
=
=
=
∫