Convertidores Ca-Cc

CONVERTIDORES DE CA/CC

INTRODUCCION
• Su misión fundamental es proporcionar energía eléctrica en forma de corriente continua a partir de una fuente de corriente alterna (normalmente la red). • La corriente continua se obtiene aprovechando determinados trozos de la corriente alterna de cada una de las fases de entrada:

• El resultado es una corriente de una sola polaridad pero variable.Se pueden utilizar distintos filtros para eliminar las componentes variables de la salida y conseguir una corriente continua más pura. • Utilizando semiconductores controlables (tiristores) se puede ajustar la duración del trozo de tensión alterna aprovechable y de esa forma conseguir corriente continua con valor medio variable entre ciertos límites (incluso negativos):

CLASIFICACIÓN DE LOSCONVERTIDORES CA/CC
• Para la clasificación de estos dispositivos se utilizan diversos criterios:

I) EN FUNCIÓN DEL Nº DE FASES DE LA FUENTE DE ALTERNA: a) Monofásicos. b) Trifásicos.
c) Hexafásicos.

II)EN FUNCIÓN DE LA POSIBILIDAD DE CONTROL:
a) No controlados o rectificadores. − No se puede controlar la magnitud de la tensión continua, que será siempre fija. Se construyen con diodos. b)Controlados. − Se puede regular la magnitud de la tensión CC mediante el control de la zona de conducción de los semiconductores de cada fase. − Tradicionalmente se construyen con tiristores de los que se controla el instante de comienzo de conducción (control por fase). La extinción se produce de forma natural: cuando pasa la corriente por cero cuando se dispara el tiristor de otra fase hacia elque sedesvía la corriente continua.

c) Semicontrolados − Se construyen de forma mixta con diodos y tiristores y pueden controlar la magnitud de la tensión continua de salida, aunque de manera menos flexible. • EN FUNCIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL CONVERTIDOR: a) En matriz de conversión. − Entre cada fase de entrada (alterna) y la salida (continua) existe sólo un único polo de potencia.

b) Enpuente. − La carga es alimentada por una matriz de conversión en cada extremo (una de ánodo común y otra de cátodo común).

PARÁMETROS DE RENDIMIENTO.
• Requisitos exigidos a un convertidor CA/CC de calidad: a) Que produzca a su salida tensión continua con un contenido mínimo de armónicos. b) Que no distorsione las corrientes de entrada (debe mantenerlas tan senoidales como sea posible para noafectar a otros dispositivos conectados a la red). c) Que no desfase tensión y corriente de entrada, es decir, que su factor de potencia sea cercano a la unidad.

RECTIFICADORES CONTROLADOS.
• Ofrecen tensión de salida controlable.
Se construyen con tiristores. El voltaje de salida se varía controlando el ángulo de retardo o disparo de los tiristores (control por fase). Un tiristor controladopor fase: a) SE ACTIVA: Aplicando un pulso a la puerta cuando está polarizado en directa. b) SE DESACTIVA: Por conmutación natural o de línea, - Cuando se extingue la corriente que conduce (cargas R o R-L con inductancias pequeñas).

• Al disparar otro transistor del rectificador, que recibe la corriente que el primero conducía (cargas muy inductivas).

• Si la carga es altamente inductiva(corriente constante en la carga) o incluye una fuente de energía en continua, el convertidor CA/CC funciona también de forma reversible, es decir, es capaz de transportar energía del lado CA al lado CC (rectificador) o del lado CC al CA (inversor no autónomo).

• Los convertidores CA/CC pueden trabajar en 2 cuadrantes (tensión positiva o negativa y corriente unidireccional) o en cuatrocuadrantes (duplicando el número de tiristores).

PRINCIPIO DE OPERACIÓN DEL CONVERTIDOR CONTROLADO POR FASE.
• A) CON CARGA RESISTIVA.

• El tiristor T1 está polarizado en directa desde wt = 0 pero su puesta en conducción se retrasa hasta wt = α. • Se puede variar α entre 0 y π, para controlar la tensión de salida del rectificador (VO(AV)) entre 2VM / π y 0. • El tiristor T1 está conduciendo...