c i clo conver sores

7/18/2019 c i Clo Conver Sores

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CicloConversores

Conversores Directos de Frecuencia



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.



Principio de funcionamiento



Principio de Funcionamiento



Principio de funcionamiento



Principio de funcionamiento:Índices 6 y 12



Montajes:Monofásicomonofásico



Montajes:!rifásicomonofásico



Montajes:!rifásicotrifásico



Montajes:!rifásicotrifásico en puente"



Modos de funcionamiento

•in corriente circulante. !Cicloconversor con impulsos de blo"ueo#

•Con corriente circulante. !$ay "ue limitar la corriente#



#ariador de tensión



Control de potencia cone$ióndescone$ión



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

= = =

+ +∫



Control de Fase" Car%a resistiva



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 = − +



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.



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 −

− − + = − + −− −− −



Formulación



Control de Fase" Car%a inductiva

n(ulo menor "ue -/



Control de Fase" Car%a Inductiva

n(ulos mayores de -/



Control de Fase" Car%a Inductiva"!ensión efica& de salida en función a α



Control de Fase" Car%a Inductiva"Componentes armónicos



Control de Fase" Car%a '(



Control de Fase" Car%a '("Formulación



#ariadores de tensión trifásicos

a# Con car(a en 0, b# Con controlador en 0



#ariadores de tensión trifásicos

c# Con variador y car(a en ∆ " d# Con variador en ∆



Formas de )nda



Formulación



Corrientes de Fase y (*nea enun sistema en ∆



+spectro de corriente de Fase yde (*nea en un sistema en ∆



Car%a Inductiva en un sistema en ∆



Car%a '( en un sistema en ∆



Cicloconversores con conmutación natural"



+jemplo de conversión ,- a , .&



+spectro de la tensión"



Conversor en Matri&



!opolo%*a del conversor en matri&



+jemplo: compensador reactivo



Intensidades sin compensar y compensadas



Circuitos de control



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.



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.



/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.



'etardo

'l retardo es

continuamente variabledesde / a 45/ enrespuesta a las entradasde control y de referencia,estando separados 46/los pulsos de cada (rupo



Pro0lema

Formas de onda de tensión e intensidad en el circuito.



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 (



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

=

=

=

∫

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