Conversores Directos de Frecuencia CicloConversores Conversores Directos de Frecuencia

Introducción Objetivo: Aplicaciones: Obtener una tensión alterna a partir de otra, modificando la frecuencia a otra inferior. Aplicaciones: Accionamiento de motores síncronos y asíncronos. Frecuencia de red cambiada a otra variable. Obtención de una tensión con frecuencia constante a partir de un alternador de velocidad variable.

Principio de funcionamiento

Principio de Funcionamiento

Principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento: Índices 6 y 12

Montajes: Monofásico-monofásico

Montajes: Trifásico-monofásico

Montajes: Trifásico-trifásico

Montajes: Trifásico-trifásico

Montajes: Trifásico-trifásico en puente.

Modos de funcionamiento Sin corriente circulante. (Cicloconversor con impulsos de bloqueo) Con corriente circulante. (Hay que limitar la corriente)

Variador de tensión

Control de potencia conexión-desconexión

Formulación Donde Vi es el valor de pico de la tensión de entrada, Vef es el valor eficaz, d es la relación entre el número de ciclos de alimentación en la carga dividido por el número total de ciclos controlables y Voef es el valor eficaz de salida.

Control de Fase. Carga resistiva

Formulación Donde a es el ángulo de disparo del SCR o TRIAC en radianes, medido a partir del paso por cero.

Formulación El factor de potencia es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente. En este caso, como la carga es re-sistiva, será la relación entre la tensión eficaz de entrada y la tensión eficaz en la carga.

Formulación La amplitud de la componente fundamental de la tensión en la carga será La variación de los armónicos de la tensión en la carga están dadas por:

Formulación

Formulación

Control de Fase. Carga inductiva Ángulo menor que 90º

Control de Fase. Carga Inductiva Ángulos mayores de 90º

Control de Fase. Carga Inductiva Control de Fase. Carga Inductiva. Tensión eficaz de salida en función a a

Control de Fase. Carga Inductiva. Componentes armónicos

Control de Fase. Carga RL

Control de Fase. Carga RL. Formulación

Variadores de tensión trifásicos a) Con carga en Y, b) Con controlador en Y

Variadores de tensión trifásicos c) Con variador y carga en D , d) Con variador en D

Formas de Onda

Formas de Onda

Formulación

Corrientes de Fase y Línea en un sistema en D

Espectro de corriente de Fase y de Línea en un sistema en D

Carga Inductiva en un sistema en D

Carga Inductiva en un sistema en D

Carga R-L en un sistema en D

Cicloconversores con conmutación natural.

Ejemplo de conversión 50 a 5 Hz

Espectro de la tensión.

Conversor en Matriz

Topología del conversor en matriz

Ejemplo: compensador reactivo

Intensidades sin compensar y compensadas

Circuitos de control

Circuitos de control ap + an = 180º (ángulos de retardo positivo y negativo) Tensión de referencia produce retardo 90º en los pasos por cero. Necesidad de comparar la tensión de salida y la corriente de salida con unos niveles de referencia.

Control La frecuencia de la curva coseno determina la frecuencia en la carga. La amplitud de la curva coseno fija la profundidad de modulación de la tensión de carga (magnitud). Circuitos muy complejos debido al gran número de tiristores que necesitan señales de puerta. Uso de lógica compleja mediante microprocesadores.

Distribución El circuito distribuidor alimenta tiristores del grupo positivo y negativo. La señal de realimentación se usa para eliminar pulsos al grupo que no está conduciendo corriente a la carga para evitar las corrientes circulantes.

Retardo El retardo es continuamente variable desde 0º a 180º en respuesta a las entradas de control y de referencia, estando separados 120º los pulsos de cada grupo

Problema Formas de onda de tensión e intensidad en el circuito.

Solución El ángulo de extinción b se haya cuando i se hace 0

Solución