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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA

Laboratorio de Electrónica Industrial
PREINFORME
“Rectificación
Rectificación Controlada”
Controlada”

Experiencia
Grupo
Fecha

2

Lautaro Narváez Paredes

8

Juan Vargas Hernández

01/11/2010
2010

Revisado por

Nota

Laboratorio de Electrónica Industrial, Segundo Semestre 2010

1.

PREINFORME1.1

¿Cuál es la secuencia de disparo de los tiristores del rectificador puente trifásico de la
figura 1?

Figura 1. Topología del rectificador puente trifásico controlado
Tomando como referencia el momento en que la fase ¨a¨ llega a su punto de conmutación natural
el primer tiristor que conduce es el T1 y por lo tanto debe ser el primero en ser disparado, luego
la fase C se encamina asu peak negativo por lo que es el T6 el que debe ser disparado. Así
sucesivamente los tiristores son disparados en el orden en que naturalmente conducirían tomando
en cuenta los peaks positivos y negativos de cada una de las fases. Por lo tanto el orden es el que
sigue:
T1 T6 T2 T4 T3 T5

1.2

¿Cómo se obtiene una señal de sincronismo adecuada para esta configuración?

Una señal desincronismo se puede obtener comparando el voltaje de una fase a tierra con tierra,
de allí a esta señal se le aplica un retardo correspondiente a 30+α grados (el tiempo que esto
signifique dependerá de la frecuencia).
Otra manera es tomando el voltaje de cada fase con respecto a tierra, en cada paso por 0 de esta
señal generar un diente de sierra luego comparar este diente de sierra con una señalde control
que definirá el ángulo de disparo, y con cada cando de subida de la señal de control generar un
pulso para controlar el correspondiente tiristor. El pulso debe ser diente por medio y de cada
señal se obtendrá el sincronismo para controlar 2 tiristores (la parte negativa y la positiva). La
figura 2 ilustra este mecanismo.

1

Laboratorio de Electrónica Industrial, SegundoSemestre 2010

Figura 2. Tensiones fase-neutro.

1.3

¿A partir de qué punto dentro del ciclo del voltaje de alimentación se mide el ángulo
de disparo (α)? Explique con un gráfico.

El ángulo de disparo debe ser medido desde el punto de conmutación natural que tendría un
rectificador no controlado. Este es el punto donde una fase pasa a tener mayor valor de voltaje
que otra que es a los 30grados desde el paso por cero de la señal. En la figura siguiente se puede
apreciar un ejemplo con un anulo de conmutación de 45 grados.

Figura 3. Tensiones fase-neutro.

1.4

Deduzca en forma matemática qué relación tiene el ángulo de disparo con el voltaje de
carga. ¿En que afecta el ángulo de disparo al factor de potencia?

El voltaje medio de salida sin rectificar es el siguiente

2Laboratorio de Electrónica Industrial, Segundo Semestre 2010

ܸௗ௢ ൌ

ଶగൗ
ଷ

்

1
3
3√2ܸ௟௟
න ‫ݒ‬଴ ሺߠ ሻ݀ߠ ൌ න √2ܸ௟௟ ‫݊݁ݏ‬ሺߠ ሻ݀ߠ ൌ
ܶ
ߨ
ߨ
గൗ
ଷ

଴

Voltaje de salida en realidad es:

ܸௗఈ ൌ ܸௗ௢ െ

‫ܣ‬ఈ
ߨ ⁄3

Siendo “A” el área que se le recorta a la señal antes del disparo, esto se puede apreciar en la
figura 2
‫ܣ‬ఈ ൌ

Entonces:

‫ݒ‬௔௖ ൌ √2ܸ௟௟ ܵ݁݊ሺ߱‫ݐ‬ሻ
ఈ
‫׬‬଴√2ܸ௟௟ ܵ݁݊ሺ߱‫ݐ‬ሻ݀߱‫ ݐ‬ൌ √2ܸ௟௟ ሺ1

െ ‫ݏ݋ܥ‬ሺߙሻሻ

Haciendo las sustituciones correspondientes:
ܸௗఈ ൌ

3√2ܸ௟௟ √2ܸ௟௟ ሺ1 െ ‫ ݏ݋ܥ‬ሺߙሻሻ
െ
ൌ 1.35ܸ௟௟ ‫ݏ݋ܥ‬ሺߙሻ ൌ ܸௗ௢ ∗ ‫ݏ݋ܥ‬ሺߙሻ
ߨ
ߨ⁄3

Respecto al factor de potencia podemos observar en la figura 3 que el factor de desplazamiento
coincide con el coseno del ángulo de conmutación:

Figura 4. Tensiones en cada fase, corrientes por los tiristores 1 y 4,y corriente por la fase a.

Un análisis de Fourier de las corrientes de entrada (de 3 niveles) entrega que:
‫ܫ‬ଵ௥௠௦ 3
ൌ
‫ ܲܦ‬ൌ
‫ܫ‬௥௠௦
ߨ
Por lo tanto:
3

Laboratorio de Electrónica Industrial, Segundo Semestre 2010

ܲ‫ ܨ‬ൌ ‫ ܨܲܦ ∗ ܲܦ‬ൌ
1.5

3
‫ݏ݋ܥ‬ሺߙ ሻ
ߨ

¿Cuál es el mínimo y máximo ángulo de disparo para una carga R y para una carga L
con L → ∞? ¿Qué es lo que determina...