TEMA 8: Interruptores estáticos

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1 TEMA 8: Interruptores estáticos
Lección 22: Interruptores estáticos de corriente continua Lección 23: Interruptores estáticos de corriente alterna monofásica Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica

2 TEMA 8: Interruptores estáticos
Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica 24.1 Clasificación. 24.2 Interruptores trifásicos de apagado natural. Circuito con neutro accesible. Circuito sin neutro accesible. Circuito con carga en triángulo. Circuito con tiristores en el punto neutro. 24.3 Interruptores de apagado forzado Adaptación de circuitos de apagado natural. Circuito con un tiristor.

3 INTERRUPTORES ESTÁTICOS DE ALTERNA TRIFÁSICA
Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica 24.1 Introducción; clasificación en función del apagado Clasificación INTERRUPTORES ESTÁTICOS DE ALTERNA TRIFÁSICA Apagado natural Bloqueo forzado Se emplean cuando se busca una respuesta rápida del interruptor. Puede ser apagado en cualquier instante del periodo. Se aprovecha el paso por cero de la corriente para que los tiristores se abran. (Interruptor lento).

4 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Definición En ellos, sólo es necesario inhibir los pulsos de puerta y esperar a que la corriente pase por cero. En ese instante, el interruptor se abre de forma natural. El tiempo de apertura máximo viene dado por el semiperiodo de la onda de corriente. Tipos Circuito con neutro accesible. Circuito sin neutro accesible. Circuito con carga en triángulo. Circuito con tiristores en el punto neutro.

5 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
T1A iR 24.2 Interruptores con apagado natural R T1B Circuito con neutro accesible T2A iS Como el neutro está accesible, no se producen cambios en las condiciones de los tiristores, por lo que no hay transitorios. En t0, T1A deja de conducir. S T2B T3A iT T T3B T1A T1B T1A T1B T1A iN T3B T3A T3B T3A T3B N T2A T2B T2A T2B T2A iR iS iT t0 iN

6 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
T1A iR 24.2 Interruptores con apagado natural R T1B Circuito con neutro accesible T2A iS T1A se apaga. Siguen conduciendo T2A y T3B. No cambia nada por el apagado de T1A. El neutro se lleva la diferencia de las corrientes por T2A y T3B S T2B T3A iT T T3B T1A T1B T1A T1B T1A iN T3B T3A T3B T3A T3B N T2A T2B T2A T2B T2A iR iS iT t0 iN

7 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
T1A iR 24.2 Interruptores con apagado natural R T1B Circuito con neutro accesible T2A iS T3B se apaga. Sigue conduciendo T2A. No cambia nada por el apagado de T1A. El neutro se lleva la corriente por T2A. S T2B T3A iT T T3B T1A T1B T1A T1B T1A iN T3B T3A T3B T3A T3B N T2A T2B T2A T2B T2A iR iS iT t0 iN

8 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
T1A iR 24.2 Interruptores con apagado natural R T1B Circuito con neutro accesible T2A iS El valor máximo de la corriente por el neutro se calcula fácilmente. No hay transitorios en los tiristores. S T2B T3A iT T T3B T1A T1B T1A T1B T1A iN T3B T3A T3B T3A T3B N T2A T2B T2A T2B T2A iR iS iT t0 iN

9 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
iR 24.2 Interruptores con apagado natural R D1 Circuito sin neutro accesible T2 iS En este caso, los tiristores de retorno se sustituyen por diodos, dado que la suma de las tres corrientes de las fases debe ser cero y alguna de las corrientes sería negativa. S D2 T3 iT T D3 T1 D1 T1 D1 T1 D3 T3 D3 T3 D3 T2 D2 T2 D2 T2 iR iS iT t0

10 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
iR 24.2 Interruptores con apagado natural R D1 Circuito sin neutro accesible T2 iS Ahora las evoluciones no son senoidales al cambiar las condiciones del circuito y aparecen transitorios. Es necesario plantear y resolver las ecuaciones diferenciales de cada intervalo. S D2 T3 iT T D3 T1 D1 T1 D1 T1 D3 T3 D3 T3 D3 T2 D2 T2 D2 T2 iR iS iT t0

11 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con carga en triángulo Es necesario emplear circuitos con dos tiristores. (Si se pusieran un tiristor y un diodo, el diodo conduciría siempre entre fases). Inconveniente: La carga queda sometida siempre por uno de los extremos al potencial de alimentación, incluso con el interruptor abierto. R T2A Para determinar las evoluciones se deben plantear y resolver las ecuaciones diferenciales correspondientes. T2B T1A T1B T3B S T3A T

12 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro Es válido para cargas con el neutro accesible y sólo emplea tres tiristores. Cuando el circuito está cerrado sólo pueden conducir dos tiristores (uT1+uT2+uT3=0). El tercero soporta tensión inversa y no conduce. L R iR Para determinar qué tiristor conduce en cada momento se tiene en cuenta: R T3 L R iS T1 S Por ejemplo, sea un intervalo en el que iR y iT son positivas e iS negativa: L R iT T2 T Conducen T1 y T2

13 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro L R iR R iT3 T3 L R iS T1 S iT2 iT1 L R iT T2 T Conducen T1 y T2

14 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro L R iR R iT3 T3 L R iS T1 S iT2 iT1 L R iT T2 T Se analiza igual cada 60º. Conducen T1 y T2

15 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro L R iR R iT3 T3 L R iS T1 S iT2 iT1 L R iT T2 T Siguiente intervalo de 60º. Conducen T1 y T2

16 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro L R iR R iT3 T3 L R iS T1 S iT2 iT1 L R iT T2 T Siguientes intervalos de 60º. Conducen T1 y T3

17 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.2 Interruptores con apagado natural Circuitos con tiristores en el neutro L R iR R iT3 T3 L R iS T1 S iT2 iT1 L R iT T2 T En el instante en que se dejan de generar pulsos de arranque, se puede conocer qué tiristor se encuentra apagado en ese instante (en este caso, se trata de T2). Conociendo que los otros dos están conduciendo, se debe plantear la ecuación diferencial. Se produce un transitorio.

18 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.3 Interruptores con bloqueo forzado El Bloqueo forzado El bloqueo forzado se utiliza cuando se quiere abrir el interruptor rápidamente y no esperar al paso por cero de la corriente. Adaptaciones de los circuitos de apagado natural: Se añade la red de apagado forzado a cada tiristor de los interruptores de apagado natural, análogamente a como se hizo en las topologías de reguladores CA/CA. C L C1 L1 TAUX T1AUX T T1 T2 T2AUX L2 C2

19 Lección 24: Interruptores estáticos de corriente alterna trifásica
24.3 Interruptores con bloqueo forzado Circuito con un solo tiristor Es preciso que la carga tenga el neutro accesible. La corriente del tiristor es siempre la mayor de las corrientes rectificadas. El método forzado es obligado (la corriente por el tiristor T nunca se anula). Muy fiable y económico. Caída de tensión equivalente a tres semiconductores. L R R L L R T S C L R TAUX T