Las Configuraciones De Los Convertidores Trifásicos.

LAS CONFIGURACIONES DE LOS CONVERTIDORES TRIFÁSICOS.

Un rectificador trifásico o convertidor trifásico es un dispositivo electrónico capaz de convertir una corriente alterna de entrada en una corriente continua de salida, mediante dispositivos semiconductores capaces de manejar grandes potencias como diodos, tiristores, válvulas de mercurio (usados hace más de 100 años), entre otros. Elrectificador trifásico cumple con la misma función que un rectificador monofásico, con la diferencia que estos rectificadores son alimentados por fuentes trifásicas, por lo que son más eficientes y pueden manejar grandes potencias, ya que en su salida presentan menor rizado de la señal. Son utilizados principalmente en la industria para producir voltajes y corrientes continuos que generalmente impulsancargas de gran potencia, como motores DC. A pesar que estos rectificadores presentan menos rizo que un rectificador convencional, en muchas aplicaciones el factor de potencia y la distorsión armónica total de la línea se ven afectados, es por ello que se requiere el uso de filtros de armónicos. Una de las aplicaciones en donde se presenta este fenómeno, es en los enlaces de transmisión de altovoltaje (HVDC), en donde las estaciones de conversión cuentan con filtros de armónicos que reducen la distorsión en la señal que producen los convertidores, para que sea transmitida con calidad y no se introduzcan perturbaciones a la red eléctrica.

CONVERTIDOR TRIFÁSICO CONTROLADO DE SEIS PULSOS Y DIAGRAMA DE TENSIONES.





El ángulo de disparo a se mide a partir del ángulo en quecomenzaría 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 fuentetrifásica, 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. Antesde 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 lossiguientes 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:



(2.48)



Nótese que la expresión 2.48 secorresponde 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 condicción 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 cumpleque:



(2.49)



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...