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1. Introducción.

2. Factor de potencia en conversores

3.Convertidor controlado de CA-CA mediante triac

INDICE DEL TEMA

Convertidor controlado de CA-CA mediante triac

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1.Introducción

Relación entre potencias activa, aparente y reactiva

El uso de convertidores hará que el Angulo entre el voltaje y corriente se vea desfasado dando lugar a las tres formas de potencia.

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Mejoras al factor de potenciaLa corrección de potencia puede ser clasificado en: PASIVO inductores y capacitores. ACTIVO convertidores conmutadores forzados

El factor de potencia de los convertidores controladospor fase dependen del ángulo de disparo α y es por lo general bajo, especialmente en rangos bajos del voltaje de salida. Estos convertidores generan armónicos. Todos los equipos electrónicos con bajo factor de potencia ocasionan un considerable desperdicio de energía eléctrica.

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Ejemplo de compensación de la Potencia Reactiva por medio de los FACTS , permite manipular la potencia activa entre las líneas controladas. Esto permite estabilizar potencia activa, reactiva y el fdp entre las líneas, reducir la carga de líneas sobrecargadas mediante la transferencia de potencia activa permitiendo hacer un manejo adecuado de la congestión.

introducción

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En la actualidad existe una gran variedad de aplicaciones industriales que demandan la utilización de frecuencia variable o la obtención de potencia fija a partir de un suministro variable; por ejemplo, arrancadores suaves para reducir la intensidad demandada durante el arranque de los motores de inducción, Los convertidores CA-CA han comenzado a surgir como una solución novedosa ante el problema de la compensación de voltaje. Para esto se requieren convertidores CA-CA, los cuales se encargan de acondicionar la energía suministrada a las necesidades de tensión, frecuencia y fase que demanda la carga.

CONTROLADOR DE TENSIÓN ALTERNA: Convertidores CA/CA

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convertidores CA/CA

reguladores de tensión alterna

(o reguladores de potencia alterna)

1. Controladores monofásicos.

2 Controladores trifásicos.

se subdividen en:

a) Unidireccionales o control de media onda.

b) Bidireccionales o control de onda completa.

Existen varias configuraciones de controladores trifásicos, dependiendo de las conexiones de los tiristores.

ciclo convertidores

Permiten obtener una salida

Frecuencia distinta

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reguladores de tensión alterna (convertidores estáticos de energía)

permiten variar la potencia 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 se

utilizan 2 SCRs en antiparalelo como se muestra en la figura.

Para la transferencia de potencia, normalmente se utilizan dos tipos de control:

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Ejemplos de control de Angulo de fase

Dos SCRs sentido contrario

bidireccional

Bidireccional con TRIAC

Dos SCRs y 2 diodos en sentido

contrario bidireccional

4 diodos y un SCR Unidireccional con un SCR y un diodo en contra sentido.

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En la fig. los interruptores electrónicos son SCR conectados en antiparalelo que permiten que fluya corriente en cualquier sentido por la carga.

Observaciones:• Los SCR no pueden conducir

simultáneamente .• La tensión de carga es nula

cuando están desactivados los dos SCR

• la tensión del interruptor es nula cuando está activado cualquiera de los SCR y es igual a Vs cuando es tan desactivados los dos SCR.

• La corriente eficaz en cada SCR es por la corriente eficaz de carga si se activan durante intervalos iguales de tiempo.

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En la figura se muestra las forma de onda de tensión .

Estas formas de onda se obtienen, en los circuitos de atenuación de la intensidad luminosa

El factor de potencia:

Ejemplo:

El controlador de tensión alterna monofásico presenta una fuente con una tensión eficaz de 120 V a 60 Hz. La resistencia de carga es de 15Ω.

a) El ángulo de disparo necesario para entregar 500W a la carga.

b) La corriente eficaz de la fuente.

c) La corriente eficaz y la corriente media en los SCR.

d) El factor de potencia

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Solución:La tensión eficaz

necesaria

El ángulo de disparo

La corriente eficaz de la fuente

El factor de potencia

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Ejemplo:

El controlador de tensión alterna monofásico presenta una fuente con una tensión eficaz de 120 V a 60 Hz. La carga es una combinación serie R-L siendo R=20Ω. L=50mH, el ángulo de disparo α = 90º determinar:

a) La expresión de la corriente de carga para la primera mitad del periodo

b) La corriente eficaz de la carga.

c) La corriente eficaz y la corriente media en los SCR.

d) La potencia entregada a la carga y el factor de potencia

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Solución:

Los parámetros

El ángulo de conducción γ

El ángulo de extinción β

La expresión de la corriente

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La corriente eficaz de carga

La corriente eficaz en el SCR

La corriente media en el SCR

El factor de potencia

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La trayectoria de la corriente de regreso está dada por los tiristores T2, T4, T6

Controlador trifásico de media onda unidireccional

Controlador trifásico de onda completa direccional

T1, T2, T3 controla el flujo de corriente, los diodos proporcionan la trayectoria de corriente de regreso

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Los SCRs conducen corrientes de línea y la carga voltajes de fase

SCRs conducen las corrientes de fase y la carga VL. Las son libres de armónicos, el fdp es ligeramente más alto

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