rectificadores

Capitulo 1
- Rectificador de entrada

1.1- Introducción
Por la necesidad de ahorrar energía, los variadores de frecuencia han sido utilizados
durante muchos años en diversas aplicaciones industriales, debido a que estos
proporcionan un control preciso de la velocidad a los motores de corriente alterna y
porque además han sido claves en el control de procesos solo por el simple hecho
devariar la velocidad. Sin embargo, los variadores de frecuencia son fuentes
generadoras de perturbaciones eléctricas entre estas está la contaminación
armónica. La proliferación de estos aparatos ha aumentado a tal nivel que la
contaminación armónica se está convirtiendo en un serio problema para los sistemas
eléctricos que suministran la energía al interior de las instalaciones.
La Fig.1.1muestra en forma esquemática un accionamiento de media tensión, desde
donde puede observarse un transformador con múltiples devanados, conectados de
forma de producir desplazamiento de fase en la corriente, el cual a su vez va
asociado con un rectificador multipulso, sea este a diodos o a tiristores. Ambos
frecuentemente utilizados para reducir la distorsión de la corriente de entrada. Para
elcaso en que se desee regeneración de energía el rectificador a diodos es
sustituido por un puente a transistores modulados por ancho de pulso.

Prof. Domingo Ruiz Caballero Dr.Ing.

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Transformadores
Multidevanados
Fuente 3

Y

Y

0
Motor

Y
Filtros AC

5

Filtros AC
lado Motor
Rectificador
Multipulso

Filtros DC

Fig. 1.1

Prof.Domingo Ruiz Caballero Dr.Ing.

Inversor
Multinivel

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- Rectificador de entrada

El inversor puede ser VSI o CSI, donde los VSI son con tensión y frecuencia y los
CSI con corriente y frecuencia ajustable. Las topologías para medias y altas
potencias utilizadas en la actualidad son todas multiniveles.
En general los requerimientos para un sistema de accionamiento de mediatensión
(MT) son: alta eficiencia, bajo costo de fabricación, tamaño físico pequeño, alta
confiabilidad, protección a falla efectiva, fácil de instalar, mínimo tiempo de
reparación. Algunos requerimientos más específicos son: alta performance dinámica,
capacidad de frenado regenerativo, y operación en los cuatro cuadrantes.
El enfoque de estudio y análisis de este capitulo es realizado desde elpunto de vista
de la fuente de alimentación o red de distribución, así que se considerará el variador
de frecuencia como una carga no lineal tipo fuente de corriente y/o tipo fuente de
tensión, que corresponden a rectificadores de pulsos con carga inductiva y/o
capacitiva, respectivamente.

Prof. Domingo Ruiz Caballero Dr.Ing.

Capitulo 1
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En este capitulo serealiza inicialmente el estudio a rectificadores de 6 pulsos, el cual
comprende el análisis teórico y la comprobación a través de simulaciones digitales.
Luego se continua con un análisis similar con la diferencia de que en este caso los
rectificadores son alimentados a través de transformadores trifásicos.
Debido que los rectificadores de 6 pulsos son grandes generadores de armónicos, y
enbusca de la reducción de estos, se desarrollaron los rectificadores multipulsos. El
término multipulso se utiliza con rectificadores que funcionan en sistemas trifásicos y
proporcionan más de 6 pulsos en la tensión de salida CC por ciclo de red.
Posteriormente, son obtenidos los rectificadores de 12 pulsos a través de la conexión
de dos rectificadores de 6 pulsos por medio de un transformadortrifásico con
conexiones adecuadas. Para luego estudiar, siguiendo la misma perspectiva anterior,
los rectificadores de 18 y 24 pulsos, a los cuales se les realiza el mismo análisis
hecho a los de 6 pulsos.

Prof. Domingo Ruiz Caballero Dr.Ing.

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1.2- Estudio armónico de rectificadores de 6 pulsos
El rectificador de 6 pulsos está compuesto por un...