c i clo conver sores

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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 

=

=

=

∫