PROGAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

CONVERTIDOR TRIFASICO

PRESENTADO POR:

JAVIER TATIS

CARLOS PEÑARANDA

ELIO GOMEZ

RICARDO MORALES

PRESENTADO A:

ING. FARID MELENDEZ PERTUZ

GRUPO AN

CORPORACION UNIVESITARIA DE LA COSTA  C.U.C.

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

BARRANQUILLA

2011

CONVERTIDOR TRIFASICO

Los Convertidores Trifásicos de uso General se pueden usar en cualquier equipamiento trifásico que no esté clasificado como CNC o equipos sensibles al voltaje. Esto incluye carga de motores, resistiva (calefactor) y cargas inductivas (como una UPS)

Figura 1.1. Formas de onda del inversor monofásico controlado en puente cuando α=π-u-wtq 

[pic 1]

Figura 1.2. Formas de onda del inversor monofásico controlado en puente cuando α>π-u-wtq .

[pic 2]

Es los convertidores controlados por fase, debe existir de forma previa una fuente de alterna, que de forma general consiste en la propia red. En estos convertidores, el instante en que los tiristores conducen o dejan de conducir depende tanto de las tensiones de alterna a frecuencia de línea como de las propias señales de control. Así, el control de la tensión media en la carga y de la potencia media transferida a la misma se realiza a través del control del ángulo de disparo de los tiristores. De esta forma, en función del valor que adquiera a, el convertidor funcionará como rectificador (V0>0) o como inversor (V0<0). Para este último caso se requiere una fuente de energía en el lado de continua conectada con la polaridad adecuada. Existen circuitos integrados comerciales que generan señales de disparo en las puertas de los tiristores (figura 1.3). La transferencia de la corriente desde una pareja de tiristores a otra ocurre de forma natural gracias a la presencia de tensiones en el lado de alterna.

Figura 2.24. Circuito generador de señales de disparo.[pic 3]

La figura 1.4-a muestra un montaje típico de un convertidor trifásico controlado de seis pulsos, mientras que la figura 1.4-b representa el diagrama de tensiones simples y compuestas que intervienen en el funcionamiento del circuito. La tensión compuesta vab se considera como tensión de referencia de ángulos en el análisis del sistema.

Por tanto, y según la figura 1.4-b, las expresiones que definen la forma de onda de cada una de las tensiones son las siguientes:

[pic 4]

Figura 1.4. Convertidor trifásico controlado de seis pulsos y diagrama de tensiones

[pic 5]

El ángulo de disparo a se mide a partir del ángulo en que comenzaría la conducción si se tratase de un puente trifásico de diodos (rectificador no controlado), es decir, en wt=60º. Por tanto, un ángulo de disparo de α=0 se correspondería con un ángulo eléctrico wt=π/3.

Cada 60º se produce el disparo de un tiristor, y si la corriente que pasa por la carga i0 es continua, cada tiristor conduce durante 120º.

Si se considera despreciable la inductancia Ls de la fuente trifásica, la conmutación de corriente entre tiristores es inmediata, por lo que siempre conducirá un tiristor de la ramas superiores (T1, T3 o T5) con uno de las inferiores (T2, T4 o T6). Sin embargo, cuando la inductancia de la fuente se tiene en cuenta en el análisis del convertidor, durante la conmutación entre tiristores son tres los que se encuentran conduciendo de forma simultánea.

Antes de comenzar el estudio del funcionamiento del circuito habrá que discernir si el convertidor trabaja en modo de conducción discontinua o continua, esto es, si la corriente que fluye por la carga se anula en algún momento durante el periodo de control o bien siempre hay circulación de corriente por la carga. Un modo u otro de funcionamiento requiere de un análisis distinto, como se verá en los siguientes epígrafes.

Para deducir en qué modo de conducción trabaja el circuito supóngase en el circuito de la figura 2.25-a que la pareja de tiristores T1 y T6 se encuentra en conducción (intervalo π/3+α≤wt≤β ). La tensión a la salida v0 seguirá a la tensión compuesta vab:

[pic 6]

Nótese que la expresión 2.48 se corresponde con la de un rectificador controlado por fase de media onda con carga RL y f.e.m. ya estudiado en el apartado 2.1 Así, resolviendo la ecuación diferencial se obtiene la expresión de la intensidad que circula por la carga i0 (ecuación 2.18). Imponiendo la condición de que al final de la conducción (wt=β) la intensidad que circula por la carga vale cero:  se obtiene el valor de β. Si se cumple que:

[pic 7]

esto es, si la corriente por la carga (y por tanto por los tiristores que se encuentran en conducción) se anula antes de que se dispare la siguiente pareja de tiristores (π/3 grados eléctricos después de la pareja anterior) el circuito funciona en el modo de conducción discontinua.
Si por el contrario se cumple que:

[pic 8]

esto es, el ángulo de conducción de la pareja de tiristores es mayor que 60 grados eléctricos, el convertidor estará trabajando en el modo de conducción continua. Como se verá en los siguientes apartados, el disparo de la nueva pareja de tiristores que entra en conducción provoca el apagado de la que estaba conduciendo.

En las siguientes secciones se analizan convertidores trifásicos controlados de seis pulsos con corriente discontinua y continua en la carga cuando se considera despreciable la inductancia de la fuente trifásica de alimentación y cuando ésta interviene en el circuito. Se deducirán, además, qué valores del ángulo de disparo α origina que el convertidor funcione como rectificador o como inversor. De igual forma, se estudian las formas de onda de intensidad y de corriente en el lado de alterna.

Convertidor trifásico controlado de onda completa con corriente discontinua en la carga

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