c1_recnocon

Rectificadores No Controlados

Hart:

• Rectificadores de media onda: 1-2-3-4-5-6-7-11

• Rectificadores de onda completa y trifásicos: 1-

2(no: 8,9,10,11,12) -4-7

Gualda et al.:

• Rectificadores no-controlados I

• Rectificadores no-controlados II

Rashid:

• Rectificadores con diodos


• Rectificadores

• Rectificador monofásico de media onda

• Rectificador monofásico de onda completa

• Rectificador trifásico de media onda

• Rectificador trifásico de onda completa

• Efecto de la inductancia del transformador

• Asociación de rectificadores

Definición

REGULADORES CA

frecuencia constante

CICLOCONVERTIDORES

frecuencia variable

RECTIFICADORES

•Controlados (tiristores)

•No controlados (diodos)

•Semicontrolados (mixtos)

INVERSORES

INTERRUPTORES ESTÁTICOS

•De continua

•De alterna

CONTINUA

ALTERNA

CONVERTIDORES

CC/CC

Tensión alterna

(monofásica o

trifásica)

Tensión con valor

medio no nulo

Rectificador

Dispositivos semiconductores:

-Diodos, tiristores

Dispositivos pasivos:

-Transformadores, bobinas,

condensadores

Control:

-analógico

-digital

Convertidores de uno, dos y cuatro

Rectificador Carga

Voluminoso (el aislamiento podría

tenerse en otra parte del circuito) Puede haber flujo de energía en

las dos direcciones

uS

iS

uS

iS

uS

iS

uS

iS

Convertidor

de 1

cuadrante

Convertidor

de 2

cuadrantes

Convertidor

de 4

cuadrantes

Tipos de rectificadores:

Monofásicos / Trifásicos

No controlados, semicontrolados, totalmente controlados

Con o sin aislamiento galvánico

Parámetros característicos de un rectificador

Rectificador Carga uS

iS

uS

iS

pS

T

PS

Factor de potencia

Factor de utilización del transformador

Eficiencia del rectificador (rendimiento)

Mayor potencia de salida.

Mayor tensión de salida.

Menor rizado de la tensión de salida.

Menores exigencias para el filtro de la tensión de salida.

Aplicaciones como corrector del factor de potencia.

Rectificadores trifásicos

Ventajas del rectificador trifásico frente al monofásico

Introducción

Sistema trifásico de tensiones

uR(t)

uR(t) uS(t)

uT(t)

uS(t) uT(t)

uR(t) uS(t)

uT(t)

Fase “R”

Fase “S”

Fase “T”

Cronograma

Diagrama Fasorial

Tensiones de fase

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º



Cronograma

Diagrama Fasorial

uR(t) uS(t)

uT(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

uRS(t) uST(t) uTR(t) uR(t)

uS(t)

uT(t)

Fase “R”

Fase “S”

Fase “T”

uRS(t)

uST(t) uTR(t)

uTR(t)

uRS(t)

uST(t)

Tensiones de línea

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º



Cronograma

uR(t) uS(t) uT(t)

uRS(t) uST(t) uTR(t) uR(t)

)120t·(senU)t(u omaxS

)120t·(senU)t(u omaxT

)t·(senU)t(u maxR

Tensiones de fase

)º90t·(senU·3)t(u maxST

)210t·(senU·3)t(u omaxTR

)º30t·(senU·3)t(u maxRS

Tensiones de línea

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º


• Rectificadores







Rectificadores no controlados de media y doble onda

Circuito de media onda, carga resistiva

Potencias bajas

Tensiones de salida bajas

uE uS

iS

R

D

uE

uS

iS

pS

....t2cos

3

2tsen

21

U)t(u M

S

Tt2T0

2Tt0tsen·U)t(u M

S

uS

Convertidor

de 1

cuadrante iS

Valores medios de tensión, corriente y potencia:

M

AVGS

UU

R·

UI M

AVGS

R·

UPP

2

2

M

AVGSDCS

Carga

resistiva


uE

uS

iS

pS

....t2cos

3

2tsen

21

U)t(u M

S

Tt2T0

2Tt0tsen·U)t(u M

S

Valores eficaz de salida:

Valores eficaz de salida de la componente alterna:

Valor eficaz del primer armónico de tensión:

dtt··cos)t(u·T

2A

T

0S1 dtt·sen·)t(u·

T

2B

T

0S1



uE

uS

iS

pS

....t2cos

3

2tsen

21

U)t(u M

S

Tt2T0

2Tt0tsen·U)t(u M

S

Potencia total de salida (aparente):

Factor de forma: Factor de cresta

Factor de rizado


uS

iS

Convertidor

de 2

cuadrantes


Circuito de media onda, carga inductiva

La corriente de salida, iS, no tiene la misma

forma que la tensión de salida, uS.

uE

uS

iS

R

D

uE

uS

iS

pS

Valor medio de

tensión

L

uL

uL

Menor que en el caso

de carga resistiva

β

dt

)t(di·L)t(i·Rt·sen·U S

SM

cos1··2

UU M

AVGS


Ejemplo: Sea el circuito de la figura, donde se conocen L y R. Si uE(t) es senoidal pura, de

frecuencia angular ω y de valor máximo UM. ¿A qué ángulo β el diodo deja de conducir?

Hay que resolver la ecuación

diferencial, para calcular la corriente

uE

uS

iS

R

D

L

uL

uE

uS

iS

T

sen·et·senZ

U)t(i tg

t

MS

donde

dt

)t(di·L)t(i·Rt·sen·U S

SM

22 L·RZ

R

L·arctg

T

2


Ejemplo: Sea el circuito de la figura, donde se conocen L y R. Si uE(t) es senoidal pura, de

frecuencia angular ω y de valor máximo UM. ¿A qué ángulo β el diodo deja de conducir?

Cuando

uE

uS

iS

R

D

L

uL

uE

uS

iS

·2

T·

T

0)t(iS

·2

T·t debe cumplirse

sen·e·2

T··sen tg

·2

T··

Esta ecuación debe ser calculada numéricamente


• Rectificadores








Circuito de doble onda, carga resistiva

uE

uS

iS

R

D1

uE

uS

iS

pS

D2

D3 D4



uE

uS

iS

R

D1

uE

uS

iS

pS

D2

D3 D4

+

-

+

-

+

-



uE

uS

iS

R

D1

uE

uS

iS

pS

D2

D3 D4

-

+

-

+

+

-



Potencias altas, Tensiones de salida altas

uE

uS

iS

R

D1

uE

uS

iS

pS

...t··4cos

15

1t··2cos

3

1

2

1·

U·4)t(u M

S

tsen·U)t(u MS

uS

Convertidor

de 1

cuadrante iS Valores medios de tensión, corriente y potencia:

D2

D3 D4

M

AVGS

U·2U

R·

U·2I M

AVGS

R·

U·4PP

2

2

M

AVGSDCS

Carga

resistiva


uE

uS

iS

pS

Valores eficaz de salida:

Valores eficaz de salida de la componente alterna:

Valor eficaz del primer armónico de tensión:

dtt··cos)t(u·T

2A

T

0S1 dtt·sen·)t(u·

T

2B

T

0S1


...t··4cos

15

1t··2cos

3

1

2

1·

U·4)t(u M

S

tsen·U)t(u MS


Potencia total de salida (aparente):

Factor de forma: Factor de cresta

Factor de rizado


...t··4cos

15

1t··2cos

3

1

2

1·

U·4)t(u M

S

tsen·U)t(u MS

uE

uS

iS

pS


A la salida del rectificador la forma de onda de

tensión es conocida.

Circuito de doble onda, carga inductiva

uS

iS

L

R

uR

uL

uE

D1 D2

D3 D4

Descomponiendo en series de Fourier:

...t··400cos

15

1t··200cos

3

1

2

1·

12·2·4)t(uS

Tomando el primer armónico (simplificación)

t··200·cos2·162·24

)t(uS

+

=

17.0V

10.8V

7.20V

230 VRMS

50 Hz


A la salida del rectificador la forma de onda de

tensión es conocida.


uS

iS

L

R

uR

uL

uE

D1 D2

D3 D4

Puede resolverse por superposición (Fourier)

DC AC (Aproximación del primer armónico)

uS uS



DC

AC (Aproximación del primer armónico)

uS

uS



17,0V

7,20V

90º

82,3º 1,08A 1,30A


• Rectificadores








Circuito Y de media

onda, carga resistiva

Necesita neutro.

La tensión en la carga es la máxima

de cualquiera de las de fase en cada

momento

uR(t) uS(t) uT(t)

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media


uR(t) uS(t) uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

º150tº30

)t·(senU)t(u)t(u maxRO



)t·(senU)t(u maxR

Tensiones de fase

Tensión en la carga


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media


uR(t) uS(t) uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

º150tº30




)t·(senU)t(u maxR

Tensiones de fase


º270tº150

)º120t·(senU)t(u)t(u maxSO


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media


uR(t) uS(t) uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

º150tº30




)t·(senU)t(u maxR

Tensiones de fase


º270tº150

)º120t·(senU)t(u)t(u maxSO

º390º270 t

)º240()()( max tsenUtutu TO

MMM

6

·5

6

MAVGO

U·827.0U·2

3·3

3sen·U·

3

)t·(d)·t·(sen·U·2

3U


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media onda, carga resistiva

Valor medio de tensión

MM

6

5

6

22

MRMSO

U·841,03

2sen·

2

1

3·2

3·U

)t·(d)t·(sen·U·2

3U

Valor eficaz de tensión

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

Factor de rizado Factor de forma

017,1

2

33

3

2sen

2

1

32

3

U

UFF

DCO

RMSO

182,01FFr 2

L

M

L

M

L

AVGO

AVGOR

U·827.0

R

U

·2

3·3

R

Ui


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media


Valor eficaz de corriente

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

iO(t)

Valor medio de corriente

L

M

L

AVGO

AVGDR

U

·2

3

R·3

Ui

En la carga

Por fase:

L

M

L

RMSO

RMSOR

U·841.0

R

Ui

L

RMSO

RMSDR·3

Ui

En la carga Por fase:

L

OO

R

)t(u)t(i

Corriente instantánea


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media onda,

carga fuertemente inductiva

Valor eficaz de corriente

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t) iO(t)

Valor medio de corriente

L

AVGO

AVGOR

Ui

L

AVGO

AVGDR·3

Ui

En la carga

Por fase:

L

AVGO

RMSOR

Ui

L

AVGO

RMSDR·3

Ui

En la carga Por fase:

L

AVGO

OR

U)t(i

Corriente instantánea


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media onda Tensión soportada por los diodos

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

Tensión en D1

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1

D2

D3

D1 cortado, D2 encendido, D3 cortado

º270tº150

)t(u)t(u)t(u)t(u RSSR1D

uRS(t)


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de media onda Tensión soportada por los diodos

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

Tensión en D1

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1

D2

D3

D1 cortado, D2 cortado, D3 encendido

º30º390tº270

)t(u)t(u)t(u)t(u TRTR1D

uRS(t)

uTR(t)


• Rectificadores








Circuito Y de doble onda.

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1 D1 D2 D3

D6 D6 D4 D5

En cada instante, conduce el diodo con

mayor tensión positiva en el ánodo

En cada instante, conduce el diodo con

mayor tensión negativa en el cátodo

D1, D2, D3

D4, D5, D6

uR(t) uS(t) uT(t)

uRS(t) uST(t) uTR(t)

Conexión

en estrella

L


uR(t) uS(t) uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5

En la carga aparece la tensión

Intervalo D1-D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

º90tº30

)t(u)t(u)t(u)t(u RSSRO

Que es una tensión de línea, y por tanto

º30t·sen·U·3)t(u MO



L


uR(t) uS(t) uT(t)

uO(t)

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5


Intervalo D1-D6

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

º150tº90

)t(u)t(u)t(u)t(u TRTRO




uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6


L


uR(t) uS(t) uT(t)

uO(t)

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5


Intervalo D2-D6

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

º210tº150

)t(u)t(u)t(u)t(u STTSO




uR(t)

uT(t) RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

uS(t)


L


uR(t) uS(t) uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5


Seis diodos.

Mayor tensión media en la salida.

Menor rizado de tensión en la salida.

Frecuencia seis veces superior a la de red.

uO(t)


L


uR(t) uS(t) uT(t)

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

uRS(t) uST(t) uTR(t) MM

º90

º30

oM

º90

º30

RSAVGO

U·653,1U·3·3

d)30(senU33

d)(u3

U

Valor medio de tensión en la carga

UM: amplitud de fase

MM

º90

º30

2

RSRMSO U·655,14

39

2

3Ud)(u

3U

Valor eficaz de tensión en la carga

0008,133

U

4

39

2

3U

U

UFF

M

M

AVGO

RMSO

04,01FFr 2

Factor de forma

Factor de rizado

uO(t)



Circuito Y de doble onda, carga resistiva

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

Valor medio de

corriente en la carga

uO(t)

iO(t)

L

AVGO

AVGOR

UI

Valor medio de

corriente por diodo

Valor eficaz de

corriente en la carga Valor eficaz de

corriente por diodo

L

RMSO

RMSOR

UI

L

RMSO

RMSDR·3

UI

L

AVGO

AVGOR·3

UI


Circuito Y de doble onda, carga fuertemente inductiva

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D3

D5

Valor medio de

corriente en la carga

uO(t)

iO(t)

L

AVGO

AVGOR

UI

Valor medio de

corriente por diodo

Valor eficaz de

corriente en la carga Valor eficaz de

corriente por diodo

L

AVGO

RMSOR

UI

L

AVGO

RMSDR·3

UI

L

AVGO

AVGOR·3

UI


D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D1

D5

D1

D6

D3

D4

D

3

D5 uO(t)

iO(t)

iR(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

iR(t)

Forma de onda de corriente por fase

Por la fase “R” circula corriente siempre que

D1 o D4 estén conduciendo.

L

Circuito Y de doble onda, carga fuertemente inductiva


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de doble onda Tensión soportada por los diodos

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

Tensión en D1

D1 cortado, D2 encendido, D3 cortado

º270tº150

)t(u)t(u)t(u)t(u RSSR1D

uRS(t) uO(t)

uR(t)

uT(t) RL

D1 D2 D3

uS(t) L


0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Circuito Y de doble onda

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

Tensión en D1

D1 cortado, D2 cortado, D3 encendido

º30º390tº270

)t(u)t(u)t(u)t(u TRTR1D

uRS(t)

uTR(t)

uO(t)

uR(t)

uT(t) RL

D1 D2 D3

uS(t)

Tensión soportada por los diodos

L


uR(t)

uS(t)

uT(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

Siempre conducen el par de diodos que

tenga la mayor tensión, medida entre el

ánodo del diodo superior y el cátodo del

diodo inferior

uR(t) uS(t) uT(t)

-uS(t) -uT(t) -uR(t)

Conexión

en triángulo

Circuito D de doble onda.

L


uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t) uS(t) uT(t)


+ +

+




diodo inferior.

Ejemplo: D1- D5

)t(u)t(u)t(u)t(u S5DO1D

)t(u)t(u SO

Para que D1 y D5 conduzcan –uS(t) debe

ser la mayor tensión de todas.

D1

D5

L



uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t) uS(t) uT(t)


+ +

+




diodo inferior.

Ejemplo: D1- D6

)t(u)t(u)t(u)t(u R6DO1D

)t(u)t(u RO

Para que D1 y D6 conduzcan uR(t) debe


D1

D5

D1

D6

L



uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t) uS(t) uT(t)


+ +

+




diodo inferior.

Ejemplo: D1- D6

)t(u)t(u)t(u)t(u R6DO1D

)t(u)t(u RO

Para que D1 y D6 conduzcan uR(t) debe


D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D3

D4

D3

D5

L




uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

Corriente por la fase “R”

D1- D5

)t(iI)t(i SOR

L

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

L + +

+

+ +

+

D1- D6

)t(i)t(i·2 SR

IO IO

iR(t)

iS(t)

3

I)t(i O

R )t(iI)t(i SOR

)t(i·2)t(i SR 3

I·2)t(i O

R

iR(t)

iS(t)

-uT(t)

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t) uS(t) uT(t)

-uR(t)

D1

D5

D1

D6

D2

D6

D2

D4

D3

D4

D3

D5


-uS(t)

iR(t)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1 D2 D3

D4 D5 D6

+ +

+

Circuito D de doble onda, carga fuertemente inductiva. Corriente por la fase “R”


• Rectificadores








Circuito D de media onda Caídas de tensión no deseadas

Componentes no ideales:

1.- Caídas de tensión en los diodos del rectificador (tensión de codo)

2.- Resistencia de los devanados del trasformador (pérdidas en el cobre)

3.- Inductancia de dispersión (efecto más significativo); depende de LD y de iD(t)

Si tenemos carga fuertemente inductiva y además inductancias de dispersión:

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1

D2

D3

LL

LD

LD

LD

Transformador ideal

iO(t)=IO iR(t)

iS(t)

iT(t)


Circuito D de media onda Efecto de la inductancia de dispersión (carga inductiva)

uR(t)

uS(t)

uT(t)

uO(t)

RL

D1

D2

D3

LL

LD

LD

LD

Transformador ideal

iO(t)=IO iR(t)

iS(t)

iT(t)

)t(u)t(u2

1)t(u SRO

Durante la conmutación, D1 y

D2 conducen simultáneamente

I)t(i)t(i SR

dt

)t(i)t(id·L)t(u·2)t(u)t(u SR

DOSR


)t(u)t(u2

1)t(u SRO

Durante la conmutación, D1 y

D2 conducen simultáneamente

I)t(i)t(i SR

dt

)t(i)t(id·L)t(u·2)t(u)t(u SR

DOSR

0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uO(t)

uR(t) uS(t) uT(t)

iO(t)

)t(u)t(u2

1SR


M

OD

U·3

I·L··21cosar

6

·5t·

La conmutación termina en el ángulo δ, cuando


Evolución de las corrientes:

uO(t)

uR(t)

uS(t)

iO(t)

)t(u)t(u2

1SR

)t(u)t(udt

)t(di·L 0S

SD

t

6

5

D

MS t·d

6

5t·sen

L·2

U·3)t(i

D

M

D

RSS

L·2

)º150t·(sen·U·3

L·2

)t(u)t(u

dt

)t(di

Ec. diferencial en la conmutación:

OS I)t(i

OD

6

5

6

5

SRS0 I·L··

·2

3t·d

2

)t(u)t(u)t(u

·2

3u

D

Valor medio de la caída de tensión, en función de δ



Efecto neto sobre la tensión de salida::

uO(t)

uR(t)

uS(t)

iO(t)

)t(u)t(u2

1SR

ODMAVGO I·L···2

3

3sen·U·

3U

La tensión de salida DISMINUYE

DL···2

3pendiente

AVGOU

3sen·U·

3M

OI


2/2/2015 EEL 4242 by Dr. M.H. Rashid 62

Effects of Source Inductances

Figure 3.27

1 2 3

1 2 3

2 ( )

6

x dc

dc

V f L L L I

fLI if L L L


• Rectificadores







Asociación de rectificadores no controlados

Utilidad de la asociación de rectificadores

Asociación de rectificadores (de

onda completa), no controlados,

en triángulo y en estrella

Aumentar la

tensión de salida

Mejorar el

factor de

potencia

Disminuir el rizado de

la tensión de salida

Repartir la

corriente de

salida


Conexión serie Υ-Δ

Aumentar la tensión de salida

Disminuir el rizado de la tensión de salida

uR(t)

uS(t)

uT(t)

rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

r t2·u

R(t

)

1t2t

M2tM1t r3r)U·r·(3U·r·3·3

Para ello debe cumplirse que el valor

medio de uO1 sea igual que el de uO2

uO2(t)

uO1(t)

uO(t)


Conexión serie Υ-Δ

3·

uO2(t)

uO1(t)

uO(t)

Salida (estrella)

Salida (triángulo)

Salida (total)

El nivel de rizado disminuye

notablemente


Conexión paralelo Υ-Δ

Repartir la corriente de salida

Disminuir el rizado de la tensión de salida

uR(t)

uS(t)

uT(t)

rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

Para ello deben estar los devanados

en oposición de fase

iO2(t)

iO1(t)

uO(t) rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO(t)

Forma de onda equivalente al rectificador de

onda completa con salida en triángulo

D1

D2

D3

D4

D5

D6

0º 60º 120º 180º 240º 300º

30º 90º 150º 210º 270º 330º

uR(t) uS(t) uT(t)

D1 D2 D3

rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO2(t)

iO1(t)

uO(t) rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO(t) D1

D2

D3

D4

D5

D6

D5 D6 D4


Conexión paralelo Υ-Δ

Cada diodo conduce toda la corriente de

salida durante un sexto del periodo:

OPKD II 6

II O

AVGD

Sistema hexafásico

El cálculo de corrientes es complejo


Conexión paralelo Υ-Δ con toma media.

uR(t)

uS(t)

uT(t)

rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO2(t)

iO1(t)

uO(t) rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO(t)

D1

D2

D3

D4

D5

D6

Para igualar la corriente instantánea de los

dos rectificadores se emplea una bobina

ecualizadora.

La bobina:

• Presenta alta inductancia.

• Soporta la diferencia de tensión entre rectif.

Efecto de la bobina sobre la tensión:

uO2(t)

uO1(t)

)t(u)t(u)t(u 2O1OL

2

)t(u)t(u

2

)t(u)t(u)t(u

2

)t(u)t(u)t(u 2O1O2O1O

1OL

1OO

Semisuma de tensiones.


Conexión paralelo Υ-Δ con toma media.

rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO2(t)

iO1(t)

uO(t) rt1·uR(t)

rt1·uS(t)

rt1·uT(t)

iO(t)

D1

D2

D3

D4

D5

D6

uO2(t)

uO1(t)

D1 D2 D3

D5 D6 D4 D5 D6

D1

La tensión de salida de los rectificadores es

la suya característica.

La tensión de salida es la media de ambas.

La tensión de la bobina es la diferencia entre

uO1(t) y uO2(t), y se puede considerar lineal

(rampas de color verde).

Pueden calcularse las corrientes

de forma sencilla, aplicando

Fourier.

c1_recnocon

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