alterna Tema 4 Tema 4. Reguladores alterna

Transcripción

1 Conversión CA/CA. Reguladores de alterna Tema 4

2 SITUACIÓN DENTRO DE LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA CONVERTIDORES CC/CC RECTIFICADORES INVERSORES REGULADORES DE ALTERNA

3 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LOS REGULADORES DE ALTERNA Realizan la conversión AC/AC de forma directa y sin etapa intermedia de continua. Los tiristores no necesitan bloqueo forzado gracias al paso natural por cero de la intensidad. Proporcionan una tensión de frecuencia fundamental menor o igual que la frecuencia de la tensión de entrada. Proporcionan una tensión con un cierto contenido de armónicos.

4 CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES DE ALTERNA 1. POR TIPOS DE REGULADORES TOTALES DIFERENCIALES 2. POR TIPOS DE CONTROL DE FASE INTEGRAL CICLOCONVERTIDORES

5 CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES DE ALTERNA REGULADORES TOTALES Permiten la máxima variación de amplitud de la tensión de salida. Presentan un mayor número de armónicos 4 Vg Vo Tensión de entrada Tensión en la carga R Ig Corriente por la carga R 4 Vg VakT1 Tensión de entrada Tensión ánodo-cátodo T Time (s)

6 CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES DE ALTERNA REGULADORES DIFERENCIALES La amplitud de la tensión de salida tiene un margen más estrecho de variación El contenido armónico es menor que en el caso de un regulador total Regulador diferencial, control de fase, carga R + Vg1 - + Vg2 - + Vo -

7 CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES DE ALTERNA CONTROL DE FASE El valor de tensión eficaz entregado a la carga se controla mediante el ángulo de disparo de los tiristores i Carga R Carga RL Vg 4 Vo Tensión de entrada Tensión en la carga R Tensión de entrada Tensión en la carga R 4 Vg Vo Carga Ig Corriente por la carga R Ipermanente Ig Corriente por la carga RL Corriente sinusoidal correspondiente al régimen permanente Vg VakT1 Tensión de entrada Tensión ánodo-cátodo T Vg VakT1 Tensión de entrada Tensión ánodo-cátodo T

8 CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES DE ALTERNA CONTROL INTEGRAL El control de la tensión eficaz entregada a la carga se realiza apagando los tiristores durante ciclos completos de la tensión de red 4 Vg Vo Control de fase, carga R Tensión de entrada Tensión en la carga R Vg Voi Control integral, carga R Tensión de entrada Tensión en la carga R Time (s)

9 TOPOLOGÍA DE LOS INTERRUPTORES TH 1 A B (a) TH 2 D 1 D 2 Carga resistiva A B (b) TH 1 TH 2 D 1 D 2 Carga resistiva B (c) A TH 1 D 3 D 4 Carga resistiva A. TOPOLOGÍA DE DOS TIRISTORES. B. TOPOLOGÍA DE DOS TIRISTORES CON CÁTODO COMÚN. C. TOPOLOGÍA DE UN TIRISTOR.

10 CICLOCONVERTIDORES CICLOCONVERTIDORES Permiten realizar un conversión directa CA/CA tanto en amplitud como en frecuencia sin paso intermedio por CC. Tiene funcionamiento en cuatro cuadrantes: puede funcionar tanto en cargas pasivas como en cargas regenerativas y para cualquier factor de potencia. La frecuencia de salida es menor o igual que la frecuencia de entrada. El contenido de armónicos es menor que en los otros reguladores de alterna.

11 CICLOCONVERTIDORES COMPARACIÓN CON LOS INVERSORES Un inversor es más sencillo tanto en la etapa de potencia como en el control que un cicloconvertidor. Un inversor puede regular una tensión enamplitud yen frecuencia sin que la entrada (de CC) limite la frecuencia superior. La regeneración de energía es natural en un cicloconvertidor, mientras que en un inversor supone una gran complejidad d en el control. Un cicloconvertidor realiza la regulación en una sola etapa, mientras que el inversor necesita de una etapa previa de rectificación.

12 CICLOCONVERTIDORES CICLOCONVERTIDOR MONOFÁSICO Grupo positivo Grupo negativo TH 3 TH 4 TH 1 TH 2 A B +I +V Carga TH 5 TH 6 TH 7 TH 8 Circuito convertidor monofásico 2 V S V S ω s t π 2π 3π α π n α p T O /2 2π T O /2 3π 4π 5π 6π ω o t α Convertidor P on p Convertidor N on ω o t ω o t Formas de onda de un circuito convertidor monofásico con ángulo de disparo fijo.

13 CICLOCONVERTIDORES V s 2 V s 2 2 V π s V r = 2 V sin( ω r O t) T O /2 Convertidor P on g 1, g 2 Convertidor N on g 3, g 4 g 1, g 2 g 3, g 4 V O α 1 α 2 α 3 α 1 α 2 α 3 T O /2 T O /2 Formas de onda en un circuito convertidor monofásico con ángulo de disparo variable.