Cicloconversores

Cicloconversores
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Disposivos electrónicos, capaces de proporcionar una corriente alterna mono o polifásica de amplitud y frecuencia regulables, a partir de un generador de c.a. La misma función que realiza el cicloconversor, puede ser realizada mediante la conexión en cascada de un rectificador, controlado o no, y un inversor autónomo, pero al ser la potencia transformada por dos conversores, el rendimiento en casos de potencias elevadas será menor.

Cicloconversor. Dispositivo eléctrico que convierte un voltaje de corriente alterna (AC), como el suministro de conducto principal, a otro voltaje (AC). Una aplicación típica de un convertidor AC-AC es usarlo para controlar la velocidad de un motor de tracción AC (un tipo de motores eléctricos utilizados en locomotoras) y la mayor parte de estos convertidores tienen una salida de potencia alta, del orden de los megavatios y los Rectificadores controlados de silicio (SCRs) son usados en este recorrido.

Introducción

En muchas aplicaciones se necesita disponer de potencia eléctrica de frecuencia, fija o variable, pero de distinta característica que la suministrada por el generador que se dispone. Por tanto deberemos colocar un dispositivo entre la red eléctrica y la carga de forma que se transforme la energía eléctrica cambiando su frecuencia según sea necesario. A los convertidores directos de corriente alterna en corriente alterna de distinta frecuencia se les conoce como cicloconvertidores. Estos sistemas serán capaces de proporcionar una corriente alterna mono o polifásica de amplitud y frecuencia regulables, a partir de un generador de c.a. La misma función que realiza el cicloconversor, puede ser realizada mediante la conexión en cascada de un rectificador, controlado o no, y un inversor autónomo, pero al ser la potencia transformada por dos conversores, el rendimiento en casos de potencias elevadas será menor. En este tipo de configuración se utiliza un estado intermedio, de unión entre el rectificador y el inversor. Dicho elemento de unión, conocido como “dc link o dc bus” consiste en un condensador o un inductor para almacenar la diferencia instantánea entre la potencia de entrada y la de salida. A este conversor ac-ac con dc-link, se le conoce como “dc link converter”.

Aplicaciones

La principal aplicación de los cicloconvertidores se da en el control a baja velocidad de grandes motores de c.a., donde es preciso variar la amplitud de la tensión proporcionalmente a la frecuencia.

Ventajas

Circuito Electrónico

Una ventaja importante de los cicloconversores, reside en su funcionamiento con bloqueo de sus tiristores de forma natural y su carácter reversible, haciendo posible que con cargas regenerativas puedan absorber potencia de la carga y entregarla a la entrada. Su funcionamiento con conmutación natural implica que la entrada en conducción de un tiristor debe provocar automáticamente el bloqueo del que ha entrado en conducción anteriormente. Si se está en el semiciclo positivo de corriente, este bloqueo natural exige que el voltaje que se conecta sea, en el momento de la conexión, más positivo o menos negativo que el voltaje antes conectado. Si por el contrario, se está en un semiciclo negativo, los tiristores que entran sucesivamente en conducción son los del rectificador negativo. Para que al entrar en conducción uno cualquiera se bloquee el que antes estaba en conducción es necesario que la nueva tensión que se conecta sea más negativa o menos positiva. En la figura I se muestra un circuito de un cicloconversor.

Limitaciones

En cuanto a sus limitaciones, destacar que la frecuencia que pueden suministrar en la salida es aproximadamente inferior en un tercio a la frecuencia de la entrada, si se desea un bajo contenido armónico en la salida.

Enlaces externos

Fuentes

  • MUHAMMAD H. RASHID, Electrónica de potencia, Ph.D.,Fellow IEE
  • www.uv.es