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PRACTICA No. 03
LABORATORIO DE CONVERSORES ESTÁTICOS
RETARDO EN LA CONMUTACIÓN DE UN CONVERSOR AC-DC MONOFÁSICO SEMICONTROLADO.
 
 DESDE EL 27 DE MARZO AL 02 DE ABRIL DEL 2009
 
 
* 2.          OBJETIVO:
 
* 2.1    Estudiar el retardo en la conmutación que se produce en los conversores AC-DC y sus efectos tanto en la carga como en la red de alimentación.
  
* 3.         TEORÍA:
 
La figura No.1. muestra el esquema típico de un conversor trifásico controlado tipo puente. La conversión de corriente trifásica alterna en corriente continua se logra mediante la operación de los tiristores, que por pares conducen la corriente en forma alternada desde la entrada hacia la carga 6 veces durante cada período de la red. Durante este proceso, conocido como "conmutación",breves cortocircuitos producen perturbaciones en las formas de onda de los voltajes de entrada.
 
Figura No.1. Conversor AC/DC Trifásico Tipo Puente
 
Consideremos que la corriente en el rectificador ha estado circulando desde la línea R a través del tiristor 1. Cuando el tiristor 3 es activado la corriente es transferida desde la línea R a la línea S. Debido a la presencia de la reactanciade la línea, esta transferencia no puede ser instantánea y el intervalo requerido para que se efectúe la conmutación origina las perturbaciones transitorias de duración .
 
La perturbación resultante en el voltaje entre las líneas de alimentación es mostrada en la figura No.2.
 

Figura No.2. Perturbaciones en la red de alimentación, debido al retardo en la conmutación.
 
 
 El standard IEEE 519-1981 establece ciertas categorías para las redes de alimentación y los límites del area (V.us) de las perturbaciones que introduce la operación de un conversor.
 
 
 CLASE | ATENUACION DE LA PERTURBACION (%) | AREA DE LA PERTURBACION EN LA LINEA (V.uS) | DISTORSION ARMINICA TOTAL EN EL VOLTAJE (%) |
Aplicaciones especiales | 10 | 16400 | 3 |
Sistema General | 20 |22800 | 5 |
Sistema dedicado | 50 | 36500 | 10 |
 
Donde :
 
 
FACTOR DE POTENCIA
 
El factor de potencia en un conversor estático varía en la medida en que se modifique el ángulo de retardo en el activado de los tiristores y además en cierto grado con los cambios en la corriente de salida.
 
Se puede verificar que el factor de potencia es igual a la relación entre el voltaje desalida del conversor Vd y el voltaje máximo posible Vdo. Así, cuando se tiene el máximo valor de voltaje DC de salida, el factor de potencia se aproxima a la unidad. En cualquier punto de operación en el que el voltaje de salida del conversor sea menor, el factor de potencia se verá reducido en forma proporcional (referirse a figura No.3.).
 
 

 
No.3. Factor de Potencia vs. Voltaje desalida.
 
CONTENIDO ARMONICO DE LA CORRIENTE DE LINEA
 
La conmutación de la corriente de un ramal a otro en un conversor estático produce cambios bruscos en la corriente de línea. Normalmente las formas de onda resultan rectangulares y segmentadas, en general, no sinusoidales, pudiéndose descomponer en la fundamental y sus componentes armónicos.
 
El orden y la magnitud de las componentesarmónicas de la corriente de línea dependen de la conexión del transformador, número de pulsos del conversor, la reactancia de conmutación y el ángulo de activado de los tiristores.
 
Generalmente se asume en el análisis teórico las formas de onda de la corriente con segmentos rectangulares, lo cual simplifica el análisis sin introducir errores apreciables.
 
En un conversor controlado de p pulsos,la corriente de línea contiene los armónicos de orden: np ± 1 donde: n es cualquier número entero.
 
En la práctica las corrientes con segmentos totalmente rectangulares no existen y la magnitud real de la corriente armónica es aproximadamente un 10% a 15% menor que lo esperado. De igual manera, las condiciones ideales de operación no se dan y generalmente pueden aparecer armónicos de...
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