rectificador de onda completa

CONTROL EN RECTIFICADORES DE CORRIENTE
ALTERNA TRIFASICA Control de onda completa con SCR

Autores: ALVEZ, José Mariano; BENITEZ, Nicolás; KRAIESKY, Juan Mario; SEMEGUEN, Sebastián; TIRIBE, Javier Alejandro.


Resumen
En esta presentación se describe el funcionamiento de rectificadores de corriente alterna trifásica de onda completa con SCR, donde se muestra el circuito de conexióncaracterístico mediante un diagrama de bloques para luego realizar un análisis de modo grafico mediante el cual podemos apreciar entre otras, el efecto de la variación del Angulo de disparo de los scr en la tensión de la carga.


Introducción

Los rectificadores controlados se basan en circuitos análogos a los rectificadores no controlados, pero utilizando tiristores o SCR (rectificadorcontrolado de silicio) en lugar de diodos. El tiristor es un semiconductor que presenta dos estados estables: en uno conduce, y en otro está en corte (bloqueo directo, bloqueo inverso y conducción directa). El objetivo de la puerta es retardar la entrada en conducción del mismo, ya que como se sabe, un tiristor se hace conductor no sólo cuando la tensión en sus bornes se hace positiva (tensión de ánodomayor que tensión de cátodo), sino cuando siendo esta tensión positiva, se envía un impulso de cebado a la puerta. En estos circuitos rectificadores es posible, como se verá, regular el valor medio de la tensión de salida variando el desfase entre el paso por cero de la tensión de red y el disparo de los tiristores (ángulo de disparo, simbolizado por α). Existe, por tanto, un circuito de control,que actuando sobre el instante de disparo de los tiristores regula la conversión (Figura 1). El circuito de control modifica el ángulo de disparo para mantener el valor medio de la tensión de salida Usm en el valor de referencia Ref frente a variaciones de la tensión de entrada o de la corriente tomada a la salida del rectificador. En los rectificadores controlados se controla el cebado deltiristor y su bloqueo es normalmente natural
.
Figura 1 Diagrama de bloques simplificado de un rectificador controlado


Desarrollo

Los tiristores se disparan a intervalos de 𝜋/3. En ωt=𝜋/6+α, el tiristor T6 ya conduce y el tiristor T1 se activa. Durante el intervalo (𝜋/6+α) ≤ ωt ≤ (𝜋/2+α) conducenT1 y T6 y a través de la carga aparece el voltaje de línea a línea Vab= (Van-Vbn).
Cuando ωt = 𝜋/2+α, T2 se dispara y T6 de inmediato se polariza en inverso. T6 se desactiva debido a la conmutación natural. Durante el intervalo (𝜋/2+α) ≤ ωt ≤ (5𝜋/6+α), T1 y T2 conducen y el voltaje de línea a línea, Vca, aparece a través de la carga.
Si los tiristores se enumeran tal y como se muestra en laFigura 1, la secuencia de disparo es: 12, 23, 34, 45, 56 y 61.
La figura 2 muestra las formas de onda del voltaje de entrada, voltaje de salida, corriente de entrada y corriente de salida a través de los tiristores.
Figura 1 Este circuito se conoce como puente trifásico

Figura 2



Para cada período de la tensión de alimentación, elcircuito de disparo ha de suministrar 6 impulsos de control, distanciados 60° en el tiempo. Estos impulsos de control tienen una duración de (180°- α), contado α desde el punto de conmutación natural.

Ejemplo de diseño de un rectificador trifásico:
El circuito de potencia de CA/CD consta de 6 rectificadores controlados de silicio (SCR) los cuales tienen que ser activados individualmente con unángulo de disparo α. Entre los SCR existe un desfasaje de π/3 radianes o 60º (proporcionados por la etapa de control) debido a las características de la alimentación trifásica. Para simplificar la descripción del circuito convertidor CA/CD, este se divide en tres etapas generales que serán detalladas a continuación: A. Etapa de control. B. Etapa de acoplamiento. C. Etapa de potencia. D. Red Snubber....