FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 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: UAR U1 (Tren de impulsos) G U2 i La señal de control “ frecuencia de la red). U0 El circuito generador de la sincronismo con la onda . debe estar en ” (aplicado entre gate y cátodo) tiene comportamiento impulsivo (de la misma Donde: ; ; ANÁLISIS DEL TREN DE IMPULSO (DELTA - DIRAC) δ t δT 0 δ t δ δ δ t 1 δ δ δ t k δ Ing. Odón Orlando Condori Capuma δ Página 43 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 4.1.2. Analisis de Gráficos de Onda.Análisis de gráficos U2 π 2π 3π 4π π 2π 3π 4π ωt UG φG φG ωt T Donde: φG =Ángulo de control ó ángulo de disparo. Se puede variar el ángulo de control φG desde: 0 ≤ φG ≤ 180 ∴ 0 ≤ φG ≤ 180 i I0 IM π 2π 3π 4π 5π 3π 4π 5π 3π 4π 5π 3π 4π 5π ωt φG π 2π Ue U0 ωt UM π 2π ωt φG UAk Señal que soporta el sCR π Ing. Odón Orlando Condori Capuma 2π ωt Página 44 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ - 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. Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 45 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 1º CASO: Con trasformador y toma central. sCR1 G1 U2 U1 i sCR2 R U0 G2 2do. CASO: Con trafo normal. a) PUENTE TOTALMENTE CONTROLADO U1 G1 G2 sCR1 sCR2 U2 G3 G4 sCR3 sCR4 i R U0 i R U0 b) PUENTE SEMICONTROLADO G1 2 U1 sCR1 D1 U2 0 G2 sCR2 D2 Existen dos (2) circuito posibles, partiendo del punto 2: Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 46 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 4.2.1. Principio de Funcionamiento.Si: U2 > 0: scR1 D2 R 2 0 i G1 Si: U2 < 0: U0 D1 0 sCR2 R 2 i G2 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 π U2M 2π 3π 4π 5π ωt uo ωt φG π 2π Ing. Odón Orlando Condori Capuma 3π 4π 5π Página 47 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ uG1 ωt φG π 2π 3π 4π 5π uG2 π ωt φG 2π 3π 4π 5π 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: Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 48 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ Donde: 4.2.4. Relación gráfica de .- U0 2U2M π Variación de Uo en funcion del angulo de disparo φG φG 180º 30º 4.3. RECTIFICACIÓN TRIFASICA DE MEDIA ONDA.Se tiene el siguiente circuito: 1 SCR1 2 SCR2 3 SCR3 G1 G2 I U1 Ing. Odón Orlando Condori Capuma U2 R Uo G3 Página 49 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 4.3.1. Análisis de Gráficos de Onda.- ; Porque si no se cumple esta condición la rectificación ya no seria controlada. Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 50 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 4.3.2. Valor Medio del Voltaje y Corriente en la Carga.- T UO 1 u 2 d t T 0 2 u 2 U 2 M sin t ; T 3 3 UO U 2 M sin tdt 2 G 3U 2 M cos t G 2 3U 2 M cos G 1; UO 2 UO : 60º G 180º 2º Caso: UO 3 2 2 G 3 U 3U U O 2M 2 3U U O 2M 2 4.3.3. Relación gráfica de 2M sin tdt G 2 G 3 cos t G 2 cos G cos 3 G ; : 30º G 60º .- Su grafico: Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 51 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ Uo U 2 M 0,9 U 2 M 0,6 U 2 M 0,3 0 0 45 G 90 135 180 4.4. RECTIFICACION TRIFASICA (3Φ) DE ONDA COMPLETA: 4.4.1. Puente totalmente controlado: G1 SCR1 G2 SCR2 1 2 3 G3 SCR3 i G4 SCR4 SCR5 G5 R UO G6 SCR6 4.4.2. Puente Semicontrolado: Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 52 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ 4.2.3. Principio de funcionamiento.Existen seis (6) posibles circuitos. Si: U1 ↑ ^ U2 ↓ U1 ↑ ^ U3 ↓ U2 ↑ ^ U1 ↓ U2 ↑ ^ U3 ↓ U3 ↑ ^ U1 ↓ Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 53 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DE POTENCIA I TEMA 4 _________________________________________________________________________________ U3 ↑ ^ U2 ↓ Ing. Odón Orlando Condori Capuma Página 54