Convertidor ca a ca

CIRCUITOS CONVERTIDORES DE CORRIENTE, CONVERTIDOR C.A. a C.A.

DEFINICION:
Es un convertidor que controla la tensión, la corriente y la potencia media que entrega una fuente de alterna a una carga de alterna. Es un tipo de convertidor que, a partir de una tensión de entrada alterna, produce en la salida una tensión también alterna pero de características distintas, sea en valor eficaz, seaen frecuencia, o en ambas.
Cuando únicamente se altera el valor de la tensión alterna (CA), tenemos los llamados reguladores de tensión alterna (o reguladores de potencia alterna) y los que permiten obtener una salida con frecuencia distinta a la presente en la entrada, son los cicloconvertidores

Los reguladores de tensión alterna son convertidores estáticos de energía que permiten variarlapotencia entregada a una determinada carga. En general, se controla la potencia mediante el control del valor eficaz de la tensión suministrada a la carga. De ahí el nombre de reguladores o controladores de tensión alterna

Las aplicaciones más comunes de éste tipo de reguladores son:
• Calentamiento industrial (control de temperatura);
• Control de intensidad luminosa en lámparas incandescentes;• Accionamiento de motores de CA;
• Arranque suave de motores de inducción;
• Compensación de energía reactiva
• Control de transformadores
Los dispositivos semiconductores de potencia empleados en tales convertidores son, típicamente, tiristores, trabajando en conmutación natural.
En aplicaciones de baja potencia se puede hacer uso de TRIACs, en cuanto que para potencias
más elevadas seutilizan 2 SCRs en antiparalelo como se muestra en la figura 6.1.

Figura 6.1. Regulador de tensión (monofásico) con TRIAC y con SCRs.

Si bien existen diversos modos de control para los reguladores de corriente alterna, los más utilizados son:
- Control “on-off”, de paso por cero o por secuencia.
- Control por ángulo de fase.
- Control por amplitud..

FUNCIONAMIENTO:
Interruptoreselectrónicos conectan y desconectan la fuente a intervalos regulares.
Esta conmutación se produce mediante un esquema denominado control de fase que tiene como efecto eliminar parte de la forma de onda de la fuente antes de alcanzar la carga.

El circuito de potencia es el que se muestra arriba El control por secuencia consisten conectar o desconectar la alimentación de la carga (en generaluna resistencia) durante un determinado número de ciclos de la tensión de entrada al regulador. De hecho, la regulación se consigue anulando la tensión en la carga durante ciertos periodos de la tensión de alimentación. El intervalo de conducción y el de bloqueo del interruptor es típicamente de varios ciclos de la red. Este tipo de control se utiliza en aplicaciones que tienen una gran inerciamecánica o una elevada constante de tiempo térmica, es decir, se utiliza en situaciones
en que la constante de tiempo de la carga es mucho mayor que el período de la red CA, (por ejemplo, en el calentamiento industrial o en el control de velocidad de grandes motores).
Dado que se suelen utilizar tiristores como elementos de control, su disparo se realiza en el paso por cero de la tensión dealimentación. Ello permite una reducción importante en el número de armónicos generados. El control electrónico lleva incorporado un detector de paso por cero y un contador de semiperíodos para saber en qué instante se debe disparar cada tiristor.
Un método para conseguir el control por secuencia es usar un generador de señal triangular de frecuencia fija que se compara con una señal continua de control.La señal diente de sierra establece la base de tiempo del sistema. La señal de referencia proviene del circuito de control de la variable a controlar (por ejemplo del circuito de control de la temperatura). La potencia entregada a la carga varia proporcionalmente a esta señal. Durante ciclos la carga permanece conectada a la alimentación, en cuanto queda; ciclos permanece desconectada. |...