Simulacion convertidor trifasico
Páginas: 10 (2321 palabras)
Publicado: 13 de enero de 2014
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
REPORTE DE SIMULACIÓN:
“SEMICONVERTIDOR TRIFÁSICO”
ALUMNO: EVERARDO EFRÉN GRANDA GUTIÉRREZ
NO. DE CONTROL: 99280504
CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA
MATERIA: ELECTRÓNICA INDUSTRIAL II
ASESOR: M. C. JAVIER CONDE ENRÍQUEZ
TOLUCA MÉXICO, MARZO DE 2004
1. INTRODUCCIÓN
Los circuitos rectificadores condiodos proporcionan un voltaje fijo de corriente directa. Para obtener voltajes de salida controlados, se utilizan tiristores. Es posible modificar la magnitud del voltaje de salida de los rectificadores basados en tiristores, controlando el ángulo de disparo de los mismos. Un tiristor funcionando en esta forma se conoce como tiristor de control de fase, el cual se activa mediante la aplicación deun disparo en la compuerta y se desactiva mediante la conmutación natural o de línea.
Los rectificadores controlados por fase son sencillos, económicos y logran eficiencias del orden de 95%. Se conocen con los nombres de convertidores de CA CD, puesto que transforman el valor de una tensión alterna en una tensión directa.
En general, los convertidores de CA CD se pueden clasificar enmonofásicos y trifásicos, dependiendo del tipo de fuente de alimentación con que cuenten. A su vez, cada uno de ellos puede subdividirse en:
Semiconvertidor: es de un solo cuadrante, y tiene una misma polaridad de voltaje y corriente de salida.
Convertidor completo: es un convertidor de dos cuadrantes, por lo que su voltaje de salida pueden tener polaridades distintas, aunque su corriente de salidasólo tiene una polaridad.
Convertidor dual: puede operar en cuatro cuadrantes, y tanto su voltaje como su corriente de salida pueden ser positivos o negativos.
Para evaluar el funcionamiento y el rendimiento de un convertidor se utilizan las series de Fourier, en donde se supone que la inductancia de la carga es lo suficientemente alta para que la corriente de la carga se considere continua ytenga una componente ondulatoria despreciable.
Los principales parámetros que se utilizan para evaluar el comportamiento de los convertidores de CA CD, y sobre todo, los semiconvertidores y convertidores con tiristores, son:
El factor de potencia: incluye el factor de desplazamiento , y la relación entre las corrientes armónicas y la corriente fundamental.
La distorsión armónica total.
Enel presente reporte se evaluará únicamente el caso de un semiconvertidor trifásico de onda completa, y se evaluará mediante series de Fourier, para obtener su factor de potencia y su distorsión armónica total para dos ángulos de disparo distintos.
2. MARCO TEÓRICO
Los semiconvertidores trifásicos tienen gran aplicación en la industria, y pueden utilizarse para potencias de hasta 120kW. La corriente y voltaje de salida únicamente pueden variar en un solo cuadrante. El factor de potencia de este tipo de circuitos decrece conforme el ángulo de retardo en el disparo se incrementa.
En la figura 1 se muestra el diagrama esquemático de un semiconvertidor trifásico de onda completa. Puede apreciarse que requiere de tres tiristores y tres diodos para efectuar la rectificación.La inductancia L1 se supone lo suficientemente grande para que la corriente por fase no tenga componentes ondulatorios, o estos sean despreciables.
Figura 1. Semiconvertidor trifásico.
Los coeficientes de los componentes armónicos para la corriente pueden ser calculados mediante las ecuaciones siguientes:
El ángulo de fase de la corriente en la primera armónica se determinaentonces de la siguiente forma:
Este valor sirve para determinar el factor de desplazamiento
La magnitud de la corriente de la primera armónica es:
Y la magnitud de la corriente total:
A partir de estas ecuaciones puede determinarse el factor de potencia como:
Y la distorsión armónica total:
Los ángulos , , y , se determinan de acuerdo al ángulo de disparo ,...
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
REPORTE DE SIMULACIÓN:
“SEMICONVERTIDOR TRIFÁSICO”
ALUMNO: EVERARDO EFRÉN GRANDA GUTIÉRREZ
NO. DE CONTROL: 99280504
CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA
MATERIA: ELECTRÓNICA INDUSTRIAL II
ASESOR: M. C. JAVIER CONDE ENRÍQUEZ
TOLUCA MÉXICO, MARZO DE 2004
1. INTRODUCCIÓN
Los circuitos rectificadores condiodos proporcionan un voltaje fijo de corriente directa. Para obtener voltajes de salida controlados, se utilizan tiristores. Es posible modificar la magnitud del voltaje de salida de los rectificadores basados en tiristores, controlando el ángulo de disparo de los mismos. Un tiristor funcionando en esta forma se conoce como tiristor de control de fase, el cual se activa mediante la aplicación deun disparo en la compuerta y se desactiva mediante la conmutación natural o de línea.
Los rectificadores controlados por fase son sencillos, económicos y logran eficiencias del orden de 95%. Se conocen con los nombres de convertidores de CA CD, puesto que transforman el valor de una tensión alterna en una tensión directa.
En general, los convertidores de CA CD se pueden clasificar enmonofásicos y trifásicos, dependiendo del tipo de fuente de alimentación con que cuenten. A su vez, cada uno de ellos puede subdividirse en:
Semiconvertidor: es de un solo cuadrante, y tiene una misma polaridad de voltaje y corriente de salida.
Convertidor completo: es un convertidor de dos cuadrantes, por lo que su voltaje de salida pueden tener polaridades distintas, aunque su corriente de salidasólo tiene una polaridad.
Convertidor dual: puede operar en cuatro cuadrantes, y tanto su voltaje como su corriente de salida pueden ser positivos o negativos.
Para evaluar el funcionamiento y el rendimiento de un convertidor se utilizan las series de Fourier, en donde se supone que la inductancia de la carga es lo suficientemente alta para que la corriente de la carga se considere continua ytenga una componente ondulatoria despreciable.
Los principales parámetros que se utilizan para evaluar el comportamiento de los convertidores de CA CD, y sobre todo, los semiconvertidores y convertidores con tiristores, son:
El factor de potencia: incluye el factor de desplazamiento , y la relación entre las corrientes armónicas y la corriente fundamental.
La distorsión armónica total.
Enel presente reporte se evaluará únicamente el caso de un semiconvertidor trifásico de onda completa, y se evaluará mediante series de Fourier, para obtener su factor de potencia y su distorsión armónica total para dos ángulos de disparo distintos.
2. MARCO TEÓRICO
Los semiconvertidores trifásicos tienen gran aplicación en la industria, y pueden utilizarse para potencias de hasta 120kW. La corriente y voltaje de salida únicamente pueden variar en un solo cuadrante. El factor de potencia de este tipo de circuitos decrece conforme el ángulo de retardo en el disparo se incrementa.
En la figura 1 se muestra el diagrama esquemático de un semiconvertidor trifásico de onda completa. Puede apreciarse que requiere de tres tiristores y tres diodos para efectuar la rectificación.La inductancia L1 se supone lo suficientemente grande para que la corriente por fase no tenga componentes ondulatorios, o estos sean despreciables.
Figura 1. Semiconvertidor trifásico.
Los coeficientes de los componentes armónicos para la corriente pueden ser calculados mediante las ecuaciones siguientes:
El ángulo de fase de la corriente en la primera armónica se determinaentonces de la siguiente forma:
Este valor sirve para determinar el factor de desplazamiento
La magnitud de la corriente de la primera armónica es:
Y la magnitud de la corriente total:
A partir de estas ecuaciones puede determinarse el factor de potencia como:
Y la distorsión armónica total:
Los ángulos , , y , se determinan de acuerdo al ángulo de disparo ,...
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