RECTIFICACIÓN CONTROLADA CON CARGA RESISTIVA...

FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I

TEMA 4

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Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 43

TEMA 4

RECTIFICACIÓN CONTROLADA CON CARGA RESISTIVA

(CONTROL DE FASE)

4.1. RECTIFICACIÓN MONOFASÁSICA DE MEDIA ONDA.-

4.1.1 RECTIFICACIÓN (1ϕ) MONOFÁSICA DE MEDIA (½) ONDA.- Se tiene el siguiente circuito de

análisis:

(Tren de impulsos)

El circuito generador de la debe estar en

sincronismo con la onda .

La señal de control “ ” (aplicado entre gate y cátodo) tiene comportamiento impulsivo (de la misma

frecuencia de la red).

Donde:

;

;

ANÁLISIS DEL TREN DE IMPULSO (DELTA - DIRAC)

U1 U2

UAR

i U0

G

δ

t

δ 0

δ

t

δ 1

δ

t

δ k

δ

δ

δ

δT

t

δ


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4.1.2. Analisis de Gráficos de Onda.-

Análisis de gráficos

Donde: φG =Ángulo de control ó ángulo de disparo.

Se puede variar el ángulo de control φG desde: 0 ≤ φG ≤ 180

∴ 0 ≤ φG ≤ 180

π 2π 3π 4π

U2

π 2π 3π 4π

ωt

UG

φG φG T

ωt

π 2π 3π 4π

i

ωt 5π I0

IM

π 2π 3π 4π

Ue

ωt 5π U0

UM

π 2π 3π 4π ωt

5π

π 2π 3π 4π

UAk

ωt 5π

φG

φG

Señal que soporta el

sCR


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- Cuando el sCR conduce la tensión UAk ≈ 0 (pequeño).

- Cuando el sCR no conduce o está bloqueado, no existe caída, entonces el sCR está sometido a una

tensión.

4.1.3. Valor de medio U0 del voltaje en la Carga.-

;

Luego del gráfico:

Donde

4.1.4. Relación gráfica de .-

: Controla el valor medio de la tensión como dependiendo del ángulo

4.2. RECTIFICACION CONTROLADA MONOFÁSICA DE ONDA COMPLETA.-

Es lo mismo usar (2) dos SCR o cuatro (4). Si utilizamos 4 SCR muestro circuito de disparo se nos complica.


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1º CASO: Con trasformador y toma central.

2do. CASO: Con trafo normal.

a) PUENTE TOTALMENTE CONTROLADO

b) PUENTE SEMICONTROLADO

Existen dos (2) circuito posibles, partiendo del punto 2:

U1 U2

G3

sCR3

G1

sCR1

G4

sCR4

G2

sCR2

U1 U2

2

0 G2

sCR2

G1

sCR1

D2

D1

i U0 R

i U0 R

U1

sCR1

G1 U2

sCR2 i

U0 R

G2


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4.2.1. Principio de Funcionamiento.-

Si: U2 > 0:

Si: U2 < 0:

En el secundario:

La onda del tipo sinusoidal por lo tanto la gráfica de la tensión será y la tensión de gate son:

4.2.2. Análisis de Gráficos de Onda

En el secundario:

U2 = U2msin wt

La onda es del tipo sinusoidal por lo tanto la gráfica de la función será y la función de gate son:

U2

ωtπ 2π 3π 4π 5πU2M

uo

ωt

φG

π 2π 3π 4π 5π

scR1

G1 i

R

D2

2 0

sCR2

G2 i

R 0 2

U0

D1


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ωt

φG

π 2π 3π 4π 5π

uG1

φG

π

2π 3π 4π 5π

uG2

ωt

De “u0” si φG variará nuestra área encerrada, también variará por tanto nuestro valor medio

4.2.3. Valor medio del Voltaje en la Carga (U0).-

Del mismo modo para la corriente:


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Donde:


30º 180º

U0

φG

2U2Mπ

Variación de Uo en

funcion del angulo de

disparo φG

4.3. RECTIFICACIÓN TRIFASICA DE MEDIA ONDA.-

Se tiene el siguiente circuito:

1

2

3

G1

G2

G3

SCR1

SCR2

SCR3

R

U1 U2

UoI


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4.3.1. Análisis de Gráficos de Onda.-

; Porque si no se cumple esta condición la rectificación ya no seria controlada.


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4.3.2. Valor Medio del Voltaje y Corriente en la Carga.-

º180º60: ;1cos2

3

cos2

3

sin2

3

3

2;sin

1

2

2

2

22

0

2

GGM

O

MO

MO

M

T

O

UU

tU

U

ttdUU

TtUu

tduT

U

G

G

2º Caso:

º60º30: ;3

2coscos

2

3

cos2

3

sin2

3

2

3

2

2

3

2

2

GGGM

O

MO

MO

UU

tU

U

ttdUU

G

G

G

G


Su grafico:


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4.4. RECTIFICACION TRIFASICA (3Φ) DE ONDA COMPLETA:

4.4.1. Puente totalmente controlado:

4.4.2. Puente Semicontrolado:

0

0,3

0,6

0,9

0 45 90 135 180G

oU

MU2

MU2

MU2

1

2

3

1G 2G 3G

1SCR2SCR

3SCR

4SCR5SCR

6SCR

4G 5G 6G

ROU

i


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4.2.3. Principio de funcionamiento.-

Existen seis (6) posibles circuitos.

Si:

U1 ↑ ^ U2 ↓

U1 ↑ ^ U3 ↓

U2 ↑ ^ U1 ↓

U2 ↑ ^ U3 ↓

U3 ↑ ^ U1 ↓


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U3 ↑ ^ U2 ↓

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