Post on 04-Jan-2016
TEMA 7 Convertidores alterna-alterna
Lección 18: Introducción
Lección 19: Reguladores de alterna monofásicos
Lección 20: Reguladores de alterna trifásicos
Lección 21: Cicloconvertidores
18.1 Introducción a la conversión alterna.-alterna
18.2 Conversión directa vs. rectificador+inversor
18.3 Clasificación de convertidores alterna-alterna
18.4 Reguladores de alterna
18.4.1 Control integral y control de fase
18.4.2 Reguladores totales y diferenciales
18.5 Cicloconvertidores
TEMA 7 Convertidores alterna-alterna
Lección 18: Introducción
Lección 18: Introducción
18.1 Convertidores alterna-alterna
Definición
•REGULADORES CA
frecuencia constante
•CICLOCONVERTIDORES
frecuencia variable
RECTIFICADORES
Controlados (tiristores)
No controlados (diodos)
Semicontrolados (mixtos)
INVERSORES
INTERRUPTORES ESTÁTICOS
•De continua
•De alterna
CONTINUA
ALTERNA
CONVERTIDORES
CC/CC
Lección 18: Introducción
Definición
Tensión alterna
(monofásica o
trifásica)
Tensión alterna en la
que se varía la
frecuencia, la
amplitud o ambas.
Convertidor
alterna-alterna
Dispositivos semiconductores:
-No controlados (diodos)
-Controlados (tiristores)
Dispositivos pasivos:
-Bobinas/transformadores
-Condensadores
Control:
-analógico
-digital
18.1 Convertidores alterna-alterna
Lección 18: Introducción
Si la frecuencia de salida es mayor que la de entrada:
Rectificador
18.2 Conversión directa vs. rectificador+inversor
Inversor
Si la frecuencia de salida es menor o igual que la de entrada:
Según la frecuencia de la tensión de salida:
•Reguladores de alterna: La frecuencia de la tensión aplicada a la carga se mantiene.
•Cicloconvertidores: La frecuencia de la tensión aplicada a la carga es distinta (menor).
18.3 Clasificación de convertidores alterna-alterna
Lección 18: Introducción
Si la frecuencia de salida es igual que la de entrada:
18.4 Reguladores de alterna
Los reguladores de alterna controlan la tensión alterna entregada a la carga manteniendo la
frecuencia de la fuente primaria de energía. No necesitan bloqueo forzado.
Ug(t)
T1
T2L
R
iT1
iT2
uS(t)
Clasificación:
Según la técnica de control:
- Por control de fase.
- Por control integral.
Según los límites máximos:
- Reguladores totales.
- Reguladores diferenciales.
Lección 18: Introducción
Control de fase
18.4 Reguladores de alterna
Ug(t)
T1
T2L
R
iT1
iT2
uS(t)
El control se efectúa dentro de cada semiciclo de red, dejando pasar una parte del
mismo. Tiene el inconveniente de que se introducen armónicos en la red de distribución.
2·π
δ
2
)·2(sen·
1·uu
RMSgRMSS
US(t)
Lección 18: Introducción
Control integral
18.4 Reguladores de alterna
Ug(t)
T1
T2L
R
iT1
iT2
uS(t)
El control se efectúa dejando pasar un número entero de semiciclos. El contenido
armónico introducido en la red es mucho más reducido.
m semiciclosn semiciclos
mn
n·uu
RMSgRMSS
US(t)
Lección 18: Introducción
Reguladores totales
18.4 Reguladores de alterna
Ug(t)
T1
T2L
R
iT1
iT2
uS(t)
Permiten la máxima variación, desde cero a la tensión del generador. En cualquier
momento, la tensión sobre la carga es la del generador o cero.
Lección 18: Introducción
Reguladores diferenciales
18.4 Reguladores de alterna
Ug(t)
iT1
uS(t)
La tensión de salida tiene menor margen de variación y se necesita un autotransformador.
El valor instantáneo de la tensión de salida es el del valor máximo o del mínimo.
Z
Lección 18: Introducción
Definición y principio de funcionamiento
18.5 Cicloconvertidores
Los cicloconvertidores son convertidores CA/CA de distinta frecuencia.
A partir de un generador de alterna, proporcionan corriente alterna mono o polifásica de
amplitud y frecuencia regulables.
La misma función puede lograrse conectando en cascada un rectificador y un inversor
autónomo, pero entonces la potencia se maneja dos veces y el rendimiento es menor.
Caracerísticas
•Elevado número de tiristores y complejidad del circuito de mando.
•Frecuencia de salida inferior a la de la red de alimentación ( < 1/3 fRED).
•El bloqueo de los tiristores se realiza de forma natural.
•Los montajes son reversibles (es decir, tienen la posibilidad de absorber energía de la
salida y entregarla a la entrada). Operación en cuatro cuadrantes.
Carga
uS
iS
Convertidor de
4 cuadrantes
Lección 18: Introducción
18.5 Cicloconvertidores
APLICACIONES:
Su principal aplicación es el control a baja velocidad de grandes motores de CA, en el que
es preciso variar la amplitud de la tensión aplicada proporcionalmente a la frecuencia para
mantener el par máximo.
También son muy utilizados en las fuentes de alimentación de frecuencia constante cuando
se dispone de un generador de frecuencia variable (Por ejemplo, un alternador).
Empleo cada vez más elevado.
Convertidor
alterna-alterna