Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es el cicloconvertidor?
Un cicloconvertidor (también conocido como cicloinversor o CCV) convierte una forma de onda de CA de voltaje constante y frecuencia constante en otra forma de onda de CA de una frecuencia diferente. Un cicloconvertidor logra esto sintetizando la forma de onda de salida de los segmentos del suministro de CA (sin un enlace de CC intermedio).
Las principales formas de energía eléctrica comúnmente disponibles son CC constante (corriente continua) y CA constante (corriente alterna). A menudo, sin embargo, necesitamos cambiar entre CA y CC, cambiar la frecuencia o cambiar de potencia constante a variable. Para estos propósitos de conversión, se emplean varios convertidores como inversores, rectificadores, choppers de CC y cicloconvertidores . De hecho, los cicloconvertidores pueden transferir energía CA de una frecuencia fija a la energía CA de una frecuencia diferente (ver figura 1).
El cicloconvertidor convierte CA en CA mientras cambia solo la frecuencia. Por lo tanto, también se conoce como cambiador de frecuencia. Normalmente, la frecuencia de salida es menor que la frecuencia de entrada. No hay etapas de CC entre este proceso de conversión. La implementación del circuito de control es complicada debido a una gran cantidad de SCR ( rectificadores controlados por silicio ). El microcontrolador o DSP o microprocesador se utiliza en circuitos de control.
Tipos de cicloconvertidores
Hay dos tipos principales de cicloconvertidores:
- Cicloconvertidores en modo de bloqueo
- Cicloconvertidores de corriente circulante
Cicloconvertidores en modo de bloqueo
Aquí, el convertidor positivo proporcionará el voltaje necesario cuando haya corriente de carga positiva . En ese momento, el convertidor negativo estará bloqueado. Durante la corriente de carga negativa, el convertidor negativo proporcionará el voltaje necesario y, en ese momento, el convertidor negativo estará bloqueado. Este tipo de operación se conoce como operación en modo de bloqueo y los convertidores que utilizan este método de operación se denominan cicloconvertidores en modo de bloqueo . No hay necesidad de reactores intergrupales porque solo funciona un convertidor a la vez. El costo y el tamaño de estos convertidores son bajos. Estos convertidores son los más utilizados.
Circuito de cicloconvertidor de corriente
En este tipo de convertidor, ambos convertidores se encuentran en estado operativo a la vez. A veces, el suministro se cortocircuitará cuando ambos convertidores estén habilitados. El reactor intergrupal (IGR) está conectado entre los convertidores para evitar este cortocircuito. Aquí está presente la corriente circulante que es unidireccional.
Principalmente hay dos tipos según la frecuencia de salida que se muestran a continuación
- Cicloconvertidores elevadores
- Cicloconvertidores reductores
Cicloconvertidores Step Up
Puede proporcionar una salida con una frecuencia mayor que la frecuencia de entrada mediante el uso de conmutación de línea.
Cicloconvertidores reductores
Proporciona una salida que tiene una frecuencia más baja que la frecuencia de entrada mediante el uso de conmutación forzada.
Estos tipos de convertidores se clasifican además en los siguientes:
Cicloconvertidores monofásicos a monofásicos
Consiste en dos convertidores de onda completa que están conectados espalda con espalda como se muestra a continuación. Por simplicidad, el funcionamiento del cicloconvertidor se explica con este tipo.
El funcionamiento es el siguiente. Imagine que tenemos que obtener una cuarta parte del voltaje de entrada como salida. Luego, durante los primeros dos ciclos de voltaje de entrada, el convertidor positivo funcionará y proporcionará la corriente a la carga y el voltaje de entrada se rectificará. Durante los siguientes dos ciclos, el otro convertidor (convertidor -ve) funcionará y proporcionará la corriente a la carga en la dirección opuesta (figura 3). Cuando un convertidor está en funcionamiento, el otro estará desactivado. Por lo tanto, no hay corriente circulante entre estos convertidores.
Cicloconvertidores trifásicos a monofásicos
Este tipo de convertidor puede operar en cuatro cuadrantes (+ V, + I, -V, -I) en dos modos (inversor y rectificador). Aquí; + V, + I están en modos de rectificación y -V, -I están en modos de inversión. Los convertidores positivos proporcionarán corriente positiva y los convertidores negativos proporcionarán corriente negativa a la carga. A la vez, funcionará un convertidor. El circuito se muestra a continuación.
Cicloconvertidores trifásicos a trifásicos
Estos tipos de cicloconvertidores se forman mediante el uso de 3 cicloconvertidores trifásicos a simples conectados entre sí a la carga y se utilizan en sistemas de máquinas de CA. Dos configuraciones básicas son estrella y delta. La salida de estos convertidores se puede conectar en estrella y triángulo. La fase de los voltajes de salida está desplazada en 120 ° . El diagrama del circuito se muestra a continuación.
Aplicaciones del cicloconvertidor
Las aplicaciones de los cicloconvertidores incluyen:
- Accionamientos para molinos de cemento
- Laminadores
- Conductores de propulsión de barcos
- Bombas de agua
- Lavadoras
- Bobinadoras de minas
- Industrias
