Cicloconvertidores

Cicloconvertidores
Ãndice:
• Introducción Pág. 3
• Principio de funcionamiento
• Repaso de los rectificadores Pág. 3
• Variación periódica de la tensión de salida. Pág. 5
• Influencia del Ã-ndice de pulsación... Pág. 7
• Montajes utilizados.. Pág. 8
• Cicloconvertidores de Ã-ndice de pulsación igual a 3 Pág. 9
• Cicloconvertidores de Ã-ndice de pulsación igual a 6 Pág. 11
• Corriente de circulación Pág.11
• Estudio de las tensiones de salida
• Elaboración de las tensiones de salida. Pág. 12
• Estado de reposo. Pág. 12
• Desfase de las funciones de existencia.. Pág. 14
• Modulación del desfase de las funciones de existencia. Pág. 15
• Realización de la ley de control Pág. 15
• Funciones de conducción de los rectificadores. Pág. 18
• Aplicación a los demás montajes.. Pág. 18
4.2 CaracterÃ-sticas de la tensión de salida. Pág. 19
• Estudio de las corrientes de entrada
• Forma de onda de las corrientes. Pág. 20
6. Aplicaciones... Pág. 24
1. Introducción
Un cicloconvertidor es un variador de frecuencia que funciona con conmutación natural. Las tensiones
alternas de salidas se obtienen por una sucesión de fragmentos de las tensiones alternas de entrada. Dados el
valor y la frecuencia de las tensiones de entrada, el cicloconvertidor permite cambiar de forma continua el
valor y la frecuencia de las tensiones de salida. Sin embargo, el máximo de la frecuencia de salida es
claramente inferior a la frecuencia de entrada; se trata por lo tanto de un demultiplicador de frecuencia con
relación variable de forma continua.
Estos convertidores utilizan las mismas conexiones de tiristores que los rectificadores reversibles en corriente
y tensión.
Después de presentar el principio y los esquemas mas utilizados, mostraremos como, a partir de las
tensiones de entrada, se construyen las tensiones de salida y estudiaremos las principales caracterÃ-sticas de
las mismas. A continuación veremos como, a partir de las corrientes de salida, se pasa a las corrientes de
entrada. Acabaremos con algunas observaciones sobre las aplicaciones de estos convertidores.
Para el estudio de las tensiones y de las corrientes, se suponen perfectos la fuente, los semiconductores y la
carga:
1
• Se supone que la fuente aplicada a la entrada del convertidor es un sistema equilibrado de tensiones
senoidales y que su impedancia interna es nula.
• Puesto que se desprecia la impedancia de la fuente y se suponen los tiristores perfectos, las
conmutaciones son instantáneas y no hay caÃ-da de tensión en carga.
• La carga de las corrientes alternas de salida se supone que absorbe un sistema equilibrado de
corrientes senoidales.
2. Principio de funcionamiento
2.1 Repaso de los rectificadores
Un rectificador con tiristores, de Ã-ndice de pulsación igual a p, suministra una tensión rectificada u'd
formada por p fragmentos idénticos de senoide, por cada perÃ-odo T de las tensiones de alimentación. El
valor medio U'd de la tensión u'd es proporcional al coseno del ángulo
de retardo al cebado de los tiristores:
Si se varÃ-a
de cero a desde cero hasta Ï€−β, siendo β el ángulo de seguridad, la tensión U'd varÃ-a entre Udo y un
valor próximo a −Udo. Pero la corriente que puede suministrar el rectificador es unidireccional.
Para poder invertir la corriente de salida, se montan en antiparalelo dos rectificadores (Fig. 1). El primero,
llamado rectificador directo o positivo, suministra la corriente i' a la carga cuando esta solicita una corriente
positiva. El segundo, llamado rectificador inverso o negativo, suministra la corriente i' cuando esta es
negativa.
Fig. 1
Para que la tensión v' en bornes de la carga tenga el miso valor medio, cualquiera que sea el rectificador que
la alimenta, se dan ángulos de control α1 y α2 de los dos rectificadores valores complementarios:
2
Si bien la suma de las tensiones
en el circuito formado por los rectificadores tiene un valor medio nulo, esta suma presenta una componente
alterna.
En los montajes con corriente de circulación, se ceban de forma permanente los tiristores de los dos
rectificadores. Resulta de ello una corriente de circulación de la que se limita su valor mediante inductancias.
En los montajes sin corriente de circulación, solo se ceban los tiristores del rectificador que suministra la
corriente i'solicitada por la carga y se inhibe el control de los otros. Una lógica de inversión aplica o
suprime el control de uno u otro de los grupos de tiristores según el sentido de la corriente i'. Resulta de ello
un pequeño tiempo muerto durante el cual no conduce ningún rectificador, en cada paso de i' por cero.
2.2 Variación periódica de la tensión de salida
El valor medio de la tensión de salida suministrada por el conjunto de los dos rectificadores en antiparalelo
puede resultar con una componente alterna distinta de cero, modulando de forma periódica sus ángulos de
control. AsÃ- para obtener una salida v' senoidal, de frecuencia angular w' y de amplitud V'√2, se deben de
variar los ángulos de control α1 y α2 para obtener:
Por la amplitud de las variaciones de
y
de un lado y otro de cero, se regula la amplitud de la tensión de salida.
La pulsación de esta tensión es igual a la pulsación de
y
.
Para entender este principio de funcionamiento veamos en la siguiente figura (Fig. 2) la tensión v'w deseada
y la corriente i' que corresponderÃ-a a una carga inductiva.
3
Durante el intervalo t1−t3 la corriente i' por la carga es positiva, por tanto conduce el rectificador positivo
(cátodos unidos) y la tensión de salida v' corresponde a U'd1. Dentro de este intervalo se pueden distinguir
dos modos de funcionamiento:
Desde t1 a t2: v' es positiva, lo cual indica que el rectificador 1 funciona como rectificador.
Desde t2 a t3: v' es negativo y por tanto el rectificador 1 funcionará como ondulador.
Durante el intervalo t3−t5 la corriente en la carga es negativa, siendo esta suministrada por el rectificador
negativo (ánodos unidos). Por tanto durante este intervalo la tensión de salida v' será igual a −U'd2. Al
igual que con el intervalo anterior se pueden distinguir dos modos de funcionamiento:
Desde t3 a t4: U'd2 es positiva, lo cual indica el funcionamiento del rectificador 2 en modo rectificador.
Desde t4 a t5: U'd2 es negativa, funcionando el rectificador 2 como ondulador.
En realidad, la tensión v'w es la componente fundamental de la tensión de salida real. En la figura anterior
se muestran las formas de onda correspondientes a un montaje de dos rectificadores trifásicos de media onda
en antiparalelo, constituyendo un ejemplo sencillo de un cicloconversor trifásico−monofásico.
Dicho montaje se corresponde con el esquema de la siguiente figura. (Fig. 3)
4
Fig. 3
En las formas de onda mostradas anteriormente, en la parte (b), se indica cómo la tensión de salida v'w se
aproxima a la tensión del primer rectificador U'd1. Si α fuera nulo, u'd1a estarÃ-a formado por las
cúspides de las senoides de
y
.
Ahora modulando los ángulos de cebado α de los tres tiristores, se obtienen arcos de senoides cuya valor
medio dan como resultante el valor de v'w. De igual manera en la parte (c) se muestra la evolución de la
tensión del rectificador 2 frente a la tensión de salida deseada v'w. Por último en la parte (d) de la
ilustración aparece realmente la tensión en bornes de la carga, donde su componente fundamental si que
coincide con la tensión deseada de frecuencia angular w', menor que w y amplitud V'√2 menor que V√2.
De igual forma es evidente que el inconveniente de este ejemplo sencillo, reside en el elevado nivel de
armónicos de la tensión en bornes de la carga.
2.3 Influencia del Ã-ndice de pulsación
Recordando las caracterÃ-sticas de los rectificadores, se obtenÃ-a que la tensión de salida era tanto más
próxima a la tensión continua sin ondulación, cuanto mayor es el Ã-ndice p de pulsación del rectificador.
Ahora con el cicloconversor, cuanto mayor sea el Ã-ndice de pulsación p de los rectificadores que lo
componen, mejor será la aproximación de la tensión de salida a la tensión senoidal pura deseada. Este
hecho queda reflejado en la siguiente ilustración (Fig. 4) donde se muestra la tensión de salida teórica
(caso a) y las tensiones para el caso de un Ã-ndice de pulsación de 6 (caso b) y para un Ã-ndice igual a 12
(caso c).
5
El Ã-ndice de pulsación es la principal caracterÃ-stica de la calidad de las señales suministradas por los
convertidores.
Además, siempre como para los rectificadores, los armónicos de las corrientes de entrada tienen una
importancia tanto menor cuanto mas reducidos son los armónicos de las tensiones de salida, por lo tanto
cuanto mayor es el Ã-ndice de pulsación.
Fig.4
3. Montajes utilizados
Los cicloconvertidores por lo general están alimentados por una fuente trifásica, alternador o red industrial.
A menudo se utiliza un transformador para adaptar el valor de las tensiones de salida al de la fuente; este
transformador puede ser multiplicador del número de fases.
Si el cicloconvertidor es monofásico, es decir que solo suministra una tensión de salida, se utilizan los
esquemas de conexión de dos rectificadores en antiparalelo.
La mayor parte de los cicloconvertidores son trifásicos, es decir, suministran tres tensiones cuyos
fundamentales están desfasados
y
en la escala de la pulsación
6
de las tensiones de salida. Hacen falta tres conjuntos análogos al que permite generar una tensión v'; las tres
fases de la carga pueden dejarse aisladas o conectarlas en estrella o en triangulo.
3.1 Cicloconvertidores de Ã-ndice de pulsación igual a 3
Para algunas aplicaciones puede resultar suficiente un Ã-ndice de pulsación igual a 3, por consiguiente
puede bastar con rectificadores de media onda.
• Con alimentación monofásica, el montaje es entonces el representado en la figura. En este caso es
necesario un transformador.
• Con alimentación trifásica, puede darse un punto neutro común a las tres fases de la carga y
suprimir el conductor neutro; en este caso el transformador no es indispensable. (Fig. 5.a)
Si los puntos neutros estuvieran conectados, las tensiones v'A, v'B y v'C en bornes de la carga estarÃ-an
formadas por fragmentos de las senoides
y
de entrada. La supresión del conductor neutro impide que la componente homopolar de las tensiones de
salida dé lugar a una corriente. Las tensiones en bornes de las fases de la carga resultan:
Por supuesto, las tres fase de la carga pueden conectarse en triangulo. Entonces las tensiones en sus bornes
son:
7
3.2 Cicloconvertidores de Ã-ndice de pulsación igual a 6
La mayor parte de los cicloconvertidores utilizan rectificadores de Ã-ndice de pulsación igual a 6.
8
Si las tres fases de la carga están aisladas, puede utilizarse un transformador de alimentación con un solo
secundario o alimentar el cicloconvertidor de forma directa de la pared (Fig. 5.b). Cada tensión de salida se
obtiene entonces mediante dos puentes con seis tiristores.
Si debemos unir las tres fases de la carga y si también se quieren utilizar rectificadores en puente, deben
aislarse los tres grupos de dos puentes cada uno (Fig. 5.c). En este caso es necesario un transformador con tres
secundarios diferentes.
Esta solución, que facilita la realización en módulos del conjunto y su protección, en general tiene un
coste bastante mas elevado que la primera que, de hecho es la que se utiliza por lo común.
En caso de que la carga este conectada en estrella o en triangulo, puede sustituirse el esquema de la figura 5.c
por el de la figura 5.d, que utiliza un transformador trifásico−hexafásico con secundario en estrella o en
hexágono. Cada tensión de salida se obtiene con ayuda de dos rectificadores de media onda, uno con los
seis tiristores con los cátodos unidos y el otro con los seis tiristores con los ánodos unidos.
Si se unen los puntos neutros N y N', las tensiones de salida v'A, v'B y v'C están formadas por fragmentos de
las seis tensiones secundarias del transformador. En caso contrario, debe sustituirse la componente homopolar
como se ha indicado para el montaje de la figura 5.a.
3.3. Corriente de circulación
En los cuatro esquemas de la figura 5 se han representado las inductancias destinadas a limitar la corriente de
circulación entre los rectificadores que sirven para generar cada una de las tensiones de salida. Si se utiliza el
control por lógica de inversión estas inductancias pueden suprimirse.
En los cicloconvertidores, el ángulo
varia de forma periódica alrededor de
; por lo tanto, la corriente de circulación también varia.
El Ã-ndice de pulsación p'que caracteriza a esta corriente es igual a 3, para los montajes de a, b y c de la
figura 5; es igual a 6, para el de la figura 5.d. Para obtener la misma limitación de la corriente de
circulación, para este ultimo es suficiente una inductancia 3 o 4 veces mas pequeña.
4. Estudio de las tensiones de salida
4.1 Elaboración de las tensiones de salida
La construcción de las formas de onda que aproximas las tensiones de salida deseadas, es decir, la
determinación de los instantes de cebado de los tiristores, apenas presentan dificultad alguna. Sucede lo
mismo con la electrónica de control correspondiente.
Presentaremos la forma de aproximar una tensión v' de valor medio senoidal, con ayuda de dos rectificadores
de Ã-ndice 3 y de una lógica de inversión.
cuando i' es positivo,
cuando i' es negativo.
9
Fig. 6
La extensión del método a montajes de otro Ã-ndice, a la generación de varias tensiones de salida o a la
generación de otras formas de onda, no presenta ningún problema.
La introducción de las funciones de existencia esta destinada a guiar los cálculos que se efectuaran en el
párrafo siguiente; evitar tener que rehacer ciertas figuras.
4.1.1 Estado de reposo
Resulta cómodo tomar como punto de partida el estado de reposo de los dos rectificadores, es decir, su
funcionamiento cuando suministran una tensión rectificada de valor medio nulo. Ello permite caracterizar la
entrada en conducción de sus tiristores mediante un solo ángulo
.
El rectificador 1 de la tensión del tipo positivo,
: cada cebado de un semiconductor corresponde a un brusco aumento de
, siendo la tensión de bloqueo del tiristor que conducÃ-a con anterioridad.
El ángulo
esta definido por:
En estado de reposo
es nulo. La forma de onda de
es entonces la trazada en la parte superior de la figura 7. Debajo se han representados las funciones de
existencia de los tiristores
y
.
La función de existencia de un tiristor es igual:
• a 1, cuando conduce
• a 0, cuando esta bloqueado.
10
Fig. 7
La tensión
se expresa por lo tanto en función de las tres de entrada mediante:
El rectificador 2 da la tensión del tipo negativo,
: cada cebado de un tiristor provoca una brusca disminución de
. Ello da la inversa de la tensión de bloqueo del semiconductor del mismo rectificador que conducÃ-a antes.
Puesto que
es igual a
, la relación entre
y
se deduce de:
En estado de reposo
11
es nulo. La forma de onda que tiene en este caso
y representa las funciones de existencia de lo tiristores
y
.
4.1.2. Desfase de las funciones de existencias
Para variar el valor medio de las tensiones rectificadas, es preciso desfasar las funciones de existencias de los
tiristores.
El valor medio de la tensión que uno u otro de los rectificadores suministra a la carga es:
Las expresiones que ligan
y
con
muestran que se hacen variar la tensión de salida actuando en sentido inverso sobre el retardo del cebado de
los dos rectificadores:
Cuando
va de 0 a
,
va de
a 0,
va de
a
,
=
va de 0 a
.
Cuando
va de 0 a −
,
va de
a
,
va de
a 0,
12
=
va de 0 a −
.
Fig. 8
La figura 8 muestra las formas de onda de las tensiones
y
para
igual a
/4. Solo se han trazado las funciones de existencia de los tiristores
y
; las de los otros son idénticas con un desfase de 2
/3 o 4
/3.
4.1.3 Modulación del desfase de las funciones de existencia
Si se quiere una tensión de salida
que no sea constante sino que varié en función del tiempo, es preciso variar, en función del tiempo, el
ángulo
para que:
Si se quiere que la tensión de salida sea senoidal de pulsación
y de amplitud
13
, se debe variar y según la ley:
Se refiere la amplitud
de la tensión deseada a la tensión rectificada media
que suministran los rectificadores con
nulo. Esta relación r es denominada coeficiente de regulación en tensión.
(0 < r < 1)
La ley de control de los tiristores se escribe:
El desfase
esta referido a la pulsación
de las tensiones de alimentación.
4.1.4 Realización de la ley de control
Se determinan los instantes de cebado de los tiristores por la intersección de la onda de referencia,
proporcional a
(t), y de las ondas de modulación. Esta ultimas son funciones senoidales de pulsación
; hay una por cada tiristor.
• La onda de modulación de un tiristor debe pasar por cero para el valor de
t correspondiente al inicio de la onda rectangular que representa su función de existencia cuando
es nulo.
◊ Se trata de un paso por cero por valor decreciente para los tiristores del rectificador
positivo.
◊ Se trata de un paso por cero por valor decreciente para los tiristores del rectificador
negativo.
• Puesto que
solo debe variar entre −
/2 y
/2, basta con trazar la mitad de las senoides que representan las ondas de modulación.
♦ Para un tiristor del rectificador positivo, la semisenoide en que la tensión decrece.
♦ Para un tiristor del rectificador negativo, la semisenoide en que la tensión crece.
• Si se toma como referencia directamente la tensión de salida deseada debe darse a las ondas de
modulación una amplitud igual a . La figura 9 muestra los diferentes tipos de intersección entre y
dos ondas de modulación.
• En la figura 9, las ondas de modulación cortan a la curva que representa para valores positivos de
esta tensión.
14
• El tiristor del rectificador positivo se ceba para t = t2. Puesto que t = t1 corresponde a nulo, tenemos,
efectivamente, un avance del ángulo de cebado(t1−t2) igual a tal que:
• El tiristor del rectificador negativo se ceba para t = t4, por lo tanto con un retardo angular , igual a
(t4−t3), tal que:
Fig. 9
• En la figura 9.b se han representado intersecciones para los valores negativos de .
• El tiristor del rectificador positivo se ceba en t4 con un retardo tal que:
• El tiristor del rectificador negativo se ceba con un avance relativo , igual a (t4−t5)
• La figura 10 muestra la aplicación a la generación de una tensión senoidal para el montaje de la
figura 6. Si se toma:
;;
• Las ondas de modulación y pasan por un cero decreciente respectivamente para:
;;
• Las de los tiristores y pasan por un cero creciente respectivamente para:
;;
En medio de la figura se han trazado las seis ondas de modulacion (con trazo continuo para los tiristores
positivos y discontinuo para los tiristores negativos) y punteadas sus intersecciones con la onda de la tensión
deseada . Se ha tomado r = 2/3.
En la parte superior se ha trazado la forma de onda de la tensión
suministrada por el rectificador positivo y en la parte inferior, la de suministrada por el rectificador negativo.
15
Fig. 10
4.1.5 Funciones de conducciones de los rectificadores
Para pasar de
y
a la tensión real de salida v', basta con tener en cuenta el signo de la corriente de salida i':
, cuando i' es positivo,
, cuando i' es negativo.
Si esta corriente es senoidal y desfasada
en retraso respecto al fundamental
de la tensión v':
se escribe:
16
siendo
y
las funciones de conducción de los rectificadores.
4.1.6 Aplicación a los demás montajes
Si en lugar de las tres tensiones y , se aplican al entrada del esquema del esquema de la figura 6 seis tensiones
, y , dadas por el secundario en estrella de un transformador trifásico−hexafásico, se obtiene una tensión
de salida de Ã-ndice 6. Para ello, el rectificador positivo utiliza seis tiristores con los cátodos unidos ,, y y
suministra la tensión
; el rectificador negativo utiliza seis tiristores con los ánodos unidos y suministra la tensión .
La figura 11 muestra el trazado de la tensión , a partir de las intersecciones de las seis ondas de modulación
de los tiristores del primer rectificador, con la onda de la tensión deseada .
Fig. 11
Si los rectificadores que suministran las dos tensiones de Ã-ndice 6 son rectificadores trifásicos en puente,
todavÃ-a pueden considerarse seis tensiones
,
y
. Pero se trata ahora de las tres tensiones compuestas entre los tres bornes de entrada del puente y de las
inversas de estas tres tensiones.
También puede considerarse cada puente rectificador como la suma de dos rectificadores de media onda,
uno con los cátodos y el otro con los ánodos unidos, que rectifican las tensiones de la fuente. La tensión
rectificada del puente es la suma de dos tensiones de Ã-ndice 3, decaladas de
/3 en la escala de las
t.
Si el cicloconvertidor es con salida trifásica, se determinan los instantes de cebados de los tiristores de los
tres grupos de dos rectificadores cada uno con ayuda de tres ondas de referencia desfasadas entre si de 2
/3 y 4
/3 en la escala de la pulsación
' de las tensiones deseadas.
17
4.2 CaracterÃ-sticas de la tensión de salida
La tensión de salida depende principalmente.
• Del Ã-ndice de pulsación p.
• De la relación f'/f entre las frecuencias de salida y de entrada.
• Del coeficiente r de regulación en tensión.
• Del factor de potencia
de la carga
5. Estudio de las corrientes de entrada
5.1 Formas de ondas de las corrientes
La determinación de las diferentes corrientes, ascendiendo desde la salida hasta la entrada, no presenta
ninguna dificultad particular puesto que el estudio de las tensiones ya ha mostrado cuales eran los intervalos
de conducción de los diferentes tiristores.
Si i' es la corriente que circula por la primera fase del cicloconvertidor, esta corriente es suministrada por el
rectificador positivo que alimenta esta fase, cuando es positiva, y por el rectificador negativo cuando es
negativa.
La ley de control de los tiristores indica cual de los p tiristores del rectificador que conduce suministra
o−
durante los diferentes intervalos.
En los montajes sin transformador, las corrientes en los tiristores son suministradas de forma directa por la
fuente.
En los montajes con transformadores, las corrientes en los tiristores dan las corrientes secundarias. Se pasa a
las corrientes primarias y de lÃ-nea con ayuda de las expresiones de los amperios vuelta establecidas en el
estudio de los rectificadores.
Vamos a mostrar esta subida de la carga a la fuente mediante un ejemplo. Debido a su sencillez tomaremos,
como lo hicimos en el estudio de las tensiones, el cicloconvertidor de Ã-ndice 3, pero en este caso tendremos
en cuenta el hecho de que la salida sea trifásica.
En el esquema de la figura 12 se han indicado las diferentes corrientes y marcados los dieciocho tiristores.
18
Fig. 12
También se adoptan las siguientes notaciones:
• Las tensiones de entrada:
;;
• Las tensiones de salida deseadas:
;;
• Las corrientes de salida, supuestas senoidales:
;;
La figura 13.a se refiere a la primera fase de salida. Del signo de la corriente se deduce cual de los dos
rectificadores conduce.
Debajo se ha recordado la determinación de los instantes de cebado de los tiristores por las intersecciones de
la onda de referencia y de las ondas de modulación. Para estas últimas, solo se han trazado las ondas
relativas a los semiconductores que pertenecen al rectificador que conduce, asÃ- como la relativa al tiristor
del que la lógica de inversión liberara la entrada en conducción.
La determinación de los cebados permite pasar las formas de onda de las corrientes , e , suministradas por la
fuente al conjunto de los dos rectificadores. La envolvente de estas corrientes viene dada por la corriente de
salida .
• Las figuras 13.b y c dan los mismos trazados para las fases B y C de salida: rectificadores en
conducción, tiristores cebados y corrientes suministradas por la fuente.
19
• En la figura 13.d se han utilizado los resultados de la determinación de las corrientes , , , , , , , , e ,
para trazar las formas de onda de las corrientes , e suministradas por la fuente al conjunto del
cicloconvertidor trifásico.
El análisis de los diferentes trazados de la figura 13 ilustra el fenómeno que caracteriza a las corrientes
absorbidas por los cicloconvertidores: la pulsación de estas corrientes.
20
Fig. 13
6. Aplicaciones
El cicloconvertidor es un convertidor directo, con conmutación natural, que funciona como variador de
frecuencia.
Presenta las ventajas siguientes:
• Funcionando con conmutación natural, no necesita circuito auxiliar de bloqueo de los tiristores.
• Siendo un convertidor directo, tiene un muy buen rendimiento ya que la corriente para ir de la entrada
a la salida solo atraviesa un semiconductor o dos.
• Es reversible en corriente y en tensión por su propio principio de funcionamiento ya que esta
formado por uno o tres rectificadores de cuatro cuadrantes según sea con salida monofásica o
21
trifásica.
• Se aprovecha la importante experiencia industrial adquirida en los rectificadores de cuatro cuadrantes.
• El control y la protección de los semiconductores no presenta ninguna dificultad.
Sus principales inconvenientes son:
• Como todo convertidor directo, es permeable a los armónicos: los armónicos de las tensiones de
salida dan lugar dan existencia de armónicos en las corrientes de entrada. Pero la riqueza del
espectro no debe hacernos olvidar que, si la salida es trifásica equilibrada, el nivel global de
armónicos es inferior al de un rectificador.
• El montaje necesita muchos tiristores. Para una salida trifásica son necesarios como mÃ-nimo 18,
casi siempre 36.
• Sobre todo, por su propio principio de funcionamiento, el cicloconvertidor consume una potencia
reactiva importante.
El cicloconvertidor presenta una limitación: su frecuencia de salida es variable pero debe mantenerse
claramente inferior a su frecuencia de entrada.
Estas son sus principales aplicaciones:
• Variación de la velocidad de los motores de corriente alterna
• Transposición de la frecuencia de una fuente
• Generadores de potencia reactiva variable
• Conexión de dos redes de frecuencia diferentes
Ejemplos de estas aplicaciones:
Fig. 14
La figura 14.a representa el empleo de una base de alta frecuencia. Esto se consigue uniendo una fuente de
frecuencia claramente superior a la de la red, por mediación de un cicloconvertidor y de tres inductancias L.
Esta fuente es denominada base de alta frecuencia.
También, como base, en lugar de una fuente clásica, pueden ser suficientes unos circuitos oscilantes (Fig.
14.b). Se comportan como depósitos de energÃ-a que suministran la potencia instantánea de entrada cuyo
valor medio es nulo.
22
Fig.15
La figura 15 ilustra el montaje de un doblador de potencia
Fig. 16
Esta última figura representa el esquema de conexión de dos redes de frecuencias diferentes.
BibliografÃ-a:
Electrónica de potencia: Los convertidores estáticos de energÃ-a.
Electrónica industrial: Técnicas de potencia.
www.uv.es/emaset/iep00/temas/IEP9−0506.pdf (Universidad de Valencia)
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