TEMA 4 RECTIFICACIÓN CONTROLADA CON CARGA RESISTIVA

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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:
UAR
U1
(Tren de impulsos)
G
U2
i
La señal de control “
frecuencia de la red).
U0
El circuito generador de la
sincronismo con la onda .
debe estar en
” (aplicado entre gate y cátodo) tiene comportamiento impulsivo (de la misma
Donde:
;
;
ANÁLISIS DEL TREN DE IMPULSO (DELTA - DIRAC)
δ
t
δT
0
δ
t
δ
δ
δ
t
1
δ
δ
δ
t
k
δ
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δ
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4.1.2. Analisis de Gráficos de Onda.Análisis de gráficos
U2
π
2π
3π
4π
π
2π
3π
4π
ωt
UG
φG
φG
ωt
T
Donde: φG =Ángulo de control ó ángulo de disparo.
Se puede variar el ángulo de control φG desde: 0 ≤ φG ≤ 180
∴
0 ≤ φG ≤ 180
i
I0
IM
π
2π
3π
4π
5π
3π
4π
5π
3π
4π
5π
3π
4π
5π
ωt
φG
π
2π
Ue
U0
ωt
UM
π
2π
ωt
φG
UAk
Señal que
soporta el
sCR
π
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2π
ωt
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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.
sCR1
G1
U2
U1
i
sCR2
R
U0
G2
2do. CASO: Con trafo normal.
a) PUENTE TOTALMENTE CONTROLADO
U1
G1
G2
sCR1
sCR2
U2
G3
G4
sCR3
sCR4
i
R U0
i
R U0
b) PUENTE SEMICONTROLADO
G1
2
U1
sCR1
D1
U2
0
G2
sCR2
D2
Existen dos (2) circuito posibles, partiendo del punto 2:
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4.2.1. Principio de Funcionamiento.Si: U2 > 0:
scR1
D2
R
2
0
i
G1
Si: U2 < 0:
U0
D1
0
sCR2
R
2
i
G2
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
π
U2M
2π
3π
4π
5π
ωt
uo
ωt
φG
π
2π
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3π
4π
5π
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uG1
ωt
φG
π
2π
3π
4π
5π
uG2
π
ωt
φG
2π
3π
4π
5π
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
.-
U0
2U2M
π
Variación de Uo en
funcion del angulo de
disparo φG
φG
180º
30º
4.3. RECTIFICACIÓN TRIFASICA DE MEDIA ONDA.Se tiene el siguiente circuito:
1
SCR1
2
SCR2
3
SCR3
G1
G2
I
U1
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U2
R Uo
G3
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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.-
T
UO 
1
u 2 d t
T 0
2
u 2  U 2 M sin t ; T  
3

3
UO 
U 2 M sin tdt
2 G
3U 2 M
 cos t  G
2
3U 2 M
cos  G  1;
UO 
2
UO 
 : 60º   G  180º
2º Caso:
UO 
3
2
2

   G 
3

U
3U
U O  2M
2
3U
U O  2M
2
4.3.3. Relación gráfica de
2M
sin tdt
G
2

   G 
3

 cos t 
G

2

cos G  cos 3   G ;



 : 30º  G  60º
.-
Su grafico:
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Uo
U 2 M 0,9
U 2 M 0,6
U 2 M 0,3
0
0
45
G
90
135
180
4.4. RECTIFICACION TRIFASICA (3Φ) DE ONDA COMPLETA:
4.4.1. Puente totalmente controlado:
G1
SCR1
G2
SCR2
1
2
3
G3
SCR3
i
G4
SCR4
SCR5
G5

R UO

G6
SCR6
4.4.2. Puente Semicontrolado:
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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 ↓
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U3 ↑ ^ U2 ↓
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