¡Descarga Transformadores Trifásicos y Rectificadores Controlados y más Diapositivas en PDF de Electrónica de Potencia solo en Docsity!
MATERIAL DIDACTICO ESCRITO 6
Rectificadores Controlados
Transformadores Trifásicos Puesto que el transporte y la generación de electricidad se realizan de forma trifásica, se desarrollaron transformadores de estas características. Pueden crearse transformadores trifásicos de dos maneras: una es mediante tres transformadores monofásicos y la otra con tres bobinas sobre un núcleo común. Esta última opción es la más recomendable, debido a que el resultado es un transformador más pequeño, más ligero, más económico y algo más eficiente. La conexión de este tipo de transformadores puede ser:
- Estrella-estrella
- Estrella-triángulo
- Triángulo-estrella
- Triángulo-triángulo Un transformador trifásico está formado por un conjunto de 3 devanados (bobinas) para el primario del transformador y otras 3 para el secundario o de salida del transformador. En cada columna del núcleo tenemos el bobinado del secundario, normalmente pegado a la chapa de la columna, y encima de este bobinado, enrollado sobre él pero separados por un aislante, el bobinado del primario, pero los dos sobre la misma columna. Tipos de Rectificadores Controlados
- Monofásicos de Media Onda RECTIFICADORES
- Monofásicos de Onda Completa
- Trifásicos de Media Onda CONVERTIDORES
- Trifásicos de Onda Completa Se controla la tensión/corriente de salida a partir de la puerta de los tiristores. Se varía cuando se aplican estos pulsos en la puerta de los tiristores. Convierten la señal alterna en una tensión en c.c. controlada en magnitud y polaridad. Monofásico de media onda. Carga resistiva Tensión media en la carga:
Monofásico onda completa. Carga resistiva Voltaje medio de salida: Voltaje eficaz de salida: Rectificador trifásico de media onda no controlado
Es fácil notar que cuando la fuente Va tiene una magnitud mayor al resto de las fuentes, polariza directo al diodo n º 1, quedando los diodos 2 y 3 en estado de bloqueo. En 150º el voltaje de la fuente Vbn pasa a ser mayor que Van y entra en conducción el diodo n º 2, así sucesivamente en la carga siempre se refleja el voltaje de cada fuente entre fase y neutro. El período de la señal es de 2π/3 y la señal aparece entre los ángulos π/6 y 5π/ Van = Vmax Sen wt Vbn = Vmax Sen (wt-120°) Vcn = Vmax Sen (wt+120°) Valor medio de salida: Corriente en la carga: Io = Vodc / R Valor eficaz de salida:
El voltaje promedio de salida para una corriente de carga continua con un ángulo de disparo menor a 30°, será: Si el ángulo de encendido a° es mayor a π/6, la tensión entregada a la carga toma valores positivos y negativos. El área positiva de VL es mayor que el área negativa → VLdc > 0. El circuito se comporta como un rectificador controlado, toma energía de una red de A.C. y la entrega a una carga de C.C. Si a° = π/2, las áreas positiva y negativa de VL son iguales → VLdc = 0
Si a° > π/2 → el área positiva de VL es menor que el área negativa, el valor medio de la tensión de salida es negativo, la corriente sigue circulando en el mismo sentido. La potencia es negativa, es decir, la carga suministra energía a la red. El circuito se comporta como un ondulador no autónomo, que se caracteriza porque no puede conmutar solo, sino que necesita de la red para ello. Rectificador trifásico de onda completa no controlado con carga resistiva El generador trifásico de tensión está equilibrado y la secuencia de fases es a-b-c. En el análisis inicial del circuito se supondrá que el generador y los diodos son ideales. He aquí algunas observaciones básicas sobre el circuito:
- La ley de Kirchhoff para las tensiones aplicada al circuito muestra que sólo puede conducir un diodo a la vez en la mitad superior del puente (D1, D2 o D3). El diodo en estado de conducción tendrá su ánodo conectado a la tensión de fase de mayor valor en ese instante.
- La ley de Kirchhoff para las tensiones también muestra que sólo puede conducir un diodo a la vez en la mitad inferior del puente (D4, D5 o D6). El diodo en estado de conducción tendrá su cátodo conectado a la tensión de fase de menor valor en ese instante.
- D1 y D4 no podrán conducir al mismo tiempo como consecuencia de las observaciones 1 y 2. De la misma manera, tampoco podrán conducir simultáneamente D2 y D5, ni D3 y D6.
- La tensión de salida en la carga es una de las tensiones de línea del generador. Por ejemplo, cuando D1 y D5 conducen, la tensión de salida es Vab (Van - Vbn). Además la tensión de línea de mayor valor instantáneo determinará los diodos que estarán en conducción. Por ejemplo, cuando el valor instantáneo mayor de la tensión de línea sea VCA, la salida será VCA.
- Existen seis combinaciones de tensiones de línea (tres fases combinadas de dos en dos). Si consideramos que un período del generador son 360º, la transición de la tensión de línea de mayor valor deberá producirse cada 360º/6 = 60º. El circuito se denomina rectificador de seis pulsos debido a las seis transiciones que se producen en cada período de la tensión del generador. Van = Vmax Sen wt Vbn = Vmax Sen (wt-120°) Vcn = Vmax Sen (wt+120°)
Recordar: Sen (a+b) = Sena Cosb + Cosa Senb ; Sen^2 a = (1 – Cos2a) / 2 Tensión media en la carga: Tensión eficaz en la carga: Rectificador trifásico de onda completa totalmente controlado Los tiristores se disparan con intervalos de π/3. En ωt = π/6 + α, el tiristor T5, ya conduce y el tiristor T1 se activa. Durante el intervalo (π/6 + α) ≤ ωt ≤ (π/2 + α) conducen los tiristores T1 y T5 y a través de la carga aparece el voltaje de línea a línea (vab = van - vbn). En ωt = π/2 + α, el tiristor T6 se dispara y el tiristor T5 inmediatamente invierte su polaridad. El tiristor T5 se desactiva por conmutación natural. Durante el intervalo (π/2 + α) ≤ ωt ≤ (5π/6 + α), los tiristores T1 y T conducen y el voltaje de línea a línea, Vca, aparece a través de la carga. Las tensiones de fase se definen como:
Las tensiones de línea correspondiente son: Vab = Van - Vbn = √3 Vmax Sen (wt+30°) Vbc = Vbn – Vcn = √3 Vmax Sen (wt - π/2) Vca = Vcn – Van = - √3 Vmax Sen (wt – 30°) La tensión promedio de corriente continua (Vocc) se calcula con la siguiente fórmula: La máxima tensión promedio de salida, para el ángulo de retraso α = o° es: Bibliografía :
- https://www.fundacionendesa.org/es/recursos/a201908-corrientes-alternas-con-un-transformador-electrico
- https://ocw.uma.es/pluginfile.php/844/mod_resource/content/0/Tema4_ConvertidoresControladosPorFase2_1.pdf
- file:///C:/Users/User/Downloads/Rectificadores_NO_controlados%20(1).pdf https://llamados.ancap.com.uy/docs_concursos/ARCHIVOS/2%20LLAMADOS%20FINALIZADOS/2011/REF %2046_2011%20TECNICO%20AYUDANTE%20MANTENIMI
- https://riubu.ubu.es/bitstream/handle/10259/3558/Rectificadores.pdf?sequence= https://www.academia.edu/10354998/RECTIFICADOR_TRIF %C3%81SICO_TOTALMENTE_CONTROLADO_BASADO_EN_TECNOLOG%C3%8DA_CMOS_Y_DSP_DISE %C3%91O_E_IMPLEMENTACI%C3%93N_DE_UN_RE ……………………. LRH.
