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TEMA 4
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TEMA 4
RECTIFICACIÓN CONTROLADA CON CARGA RESISTIVA
(CONTROL DE FASE)
4.1. RECTIFICACIÓN MONOFASÁSICA DE MEDIA ONDA.-
4.1.1 RECTIFICACIÓN (1ϕ) MONOFÁSICA DE MEDIA (½) ONDA.- Se tiene el siguiente circuito de
análisis:
(Tren de impulsos)
El circuito generador de la debe estar en
sincronismo con la onda .
La señal de control “ ” (aplicado entre gate y cátodo) tiene comportamiento impulsivo (de la misma
frecuencia de la red).
Donde:
;
;
ANÁLISIS DEL TREN DE IMPULSO (DELTA - DIRAC)
U1 U2
UAR
i U0
G
δ
t
δ 0
δ
t
δ 1
δ
t
δ k
δ
δ
δ
δT
t
δ
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4.1.2. Analisis de Gráficos de Onda.-
Análisis de gráficos
Donde: φG =Ángulo de control ó ángulo de disparo.
Se puede variar el ángulo de control φG desde: 0 ≤ φG ≤ 180
∴ 0 ≤ φG ≤ 180
π 2π 3π 4π
U2
π 2π 3π 4π
ωt
UG
φG φG T
ωt
π 2π 3π 4π
i
ωt 5π I0
IM
π 2π 3π 4π
Ue
ωt 5π U0
UM
π 2π 3π 4π ωt
5π
π 2π 3π 4π
UAk
ωt 5π
φG
φG
Señal que soporta el
sCR
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- Cuando el sCR conduce la tensión UAk ≈ 0 (pequeño).
- Cuando el sCR no conduce o está bloqueado, no existe caída, entonces el sCR está sometido a una
tensión.
4.1.3. Valor de medio U0 del voltaje en la Carga.-
;
Luego del gráfico:
Donde
4.1.4. Relación gráfica de .-
: Controla el valor medio de la tensión como dependiendo del ángulo
4.2. RECTIFICACION CONTROLADA MONOFÁSICA DE ONDA COMPLETA.-
Es lo mismo usar (2) dos SCR o cuatro (4). Si utilizamos 4 SCR muestro circuito de disparo se nos complica.
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1º CASO: Con trasformador y toma central.
2do. CASO: Con trafo normal.
a) PUENTE TOTALMENTE CONTROLADO
b) PUENTE SEMICONTROLADO
Existen dos (2) circuito posibles, partiendo del punto 2:
U1 U2
G3
sCR3
G1
sCR1
G4
sCR4
G2
sCR2
U1 U2
2
0 G2
sCR2
G1
sCR1
D2
D1
i U0 R
i U0 R
U1
sCR1
G1 U2
sCR2 i
U0 R
G2
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4.2.1. Principio de Funcionamiento.-
Si: U2 > 0:
Si: U2 < 0:
En el secundario:
La onda del tipo sinusoidal por lo tanto la gráfica de la tensión será y la tensión de gate son:
4.2.2. Análisis de Gráficos de Onda
En el secundario:
U2 = U2msin wt
La onda es del tipo sinusoidal por lo tanto la gráfica de la función será y la función de gate son:
U2
ωtπ 2π 3π 4π 5πU2M
uo
ωt
φG
π 2π 3π 4π 5π
scR1
G1 i
R
D2
2 0
sCR2
G2 i
R 0 2
U0
D1
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ωt
φG
π 2π 3π 4π 5π
uG1
φG
π
2π 3π 4π 5π
uG2
ωt
De “u0” si φG variará nuestra área encerrada, también variará por tanto nuestro valor medio
4.2.3. Valor medio del Voltaje en la Carga (U0).-
Del mismo modo para la corriente:
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Donde:
4.2.4. Relación gráfica de .-
30º 180º
U0
φG
2U2Mπ
Variación de Uo en
funcion del angulo de
disparo φG
4.3. RECTIFICACIÓN TRIFASICA DE MEDIA ONDA.-
Se tiene el siguiente circuito:
1
2
3
G1
G2
G3
SCR1
SCR2
SCR3
R
U1 U2
UoI
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4.3.1. Análisis de Gráficos de Onda.-
; Porque si no se cumple esta condición la rectificación ya no seria controlada.
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4.3.2. Valor Medio del Voltaje y Corriente en la Carga.-
º180º60: ;1cos2
3
cos2
3
sin2
3
3
2;sin
1
2
2
2
22
0
2
GGM
O
MO
MO
M
T
O
UU
tU
U
ttdUU
TtUu
tduT
U
G
G
2º Caso:
º60º30: ;3
2coscos
2
3
cos2
3
sin2
3
2
3
2
2
3
2
2
GGGM
O
MO
MO
UU
tU
U
ttdUU
G
G
G
G
4.3.3. Relación gráfica de .-
Su grafico:
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4.4. RECTIFICACION TRIFASICA (3Φ) DE ONDA COMPLETA:
4.4.1. Puente totalmente controlado:
4.4.2. Puente Semicontrolado:
0
0,3
0,6
0,9
0 45 90 135 180G
oU
MU2
MU2
MU2
1
2
3
1G 2G 3G
1SCR2SCR
3SCR
4SCR5SCR
6SCR
4G 5G 6G
ROU
i
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4.2.3. Principio de funcionamiento.-
Existen seis (6) posibles circuitos.
Si:
U1 ↑ ^ U2 ↓
U1 ↑ ^ U3 ↓
U2 ↑ ^ U1 ↓
U2 ↑ ^ U3 ↓
U3 ↑ ^ U1 ↓