RECTIFICADORES CA/CC

RECTIFICADORES CA/CC TIRISTORIZADOS CON FORMAS DE ONDA DE ALTA CALIDAD
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THYRISTOR-BASED AC/DC RECTIFIERS WITH HIGH-QUALITY WAVEFORMS
En este artículo un método y un aparato son aplicados a distintas configuraciones de rectificadores ca/cc tiristorizados para reducir la distorsión de las corrientes en el lado de C.A. La carga puede ser inductiva o capacitiva. La tecnología consiste en darle una adecuada forma de onda a la corriente en el lado de C.C. a través de dos interruptores de conmutación forzada. Esta forma de onda lograda en la corriente en el lado de C.C. se refleja en la forma de onda de las corrientes en el lado de C.A., las cuales se transforman en perfectas ondas senoidales. El circuito de control es simple y es también capaz de manejar variaciones rápidas de corriente de carga y fallas en los interruptores de conmutación forzada. La conducción simultánea de los tiristores del puente rectificador es eliminada completamente. La validación experimental de la tecnología es mostrada a través de un prototipo de laboratorio de 400 V, 50 Hz y 30 KVA.
Palabras clave: Rectificadores CA/CC, tiristores, armónicos.
In this paper both a method and apparatus are applied to different configurations of thyristor-based ac/dc rectifiers to reduce the distortion of currents flowing from the ac supply. The load may be either inductive or capacitive. The technology involves an accurate shaping of the dc current by using two self-commutated switches. This dc-current shaping is reflected back into the shaping of the ac input currents, which become pure sine waves. The control circuit is simple, and also able to deal with both rapid load variations and failures in the self-commutated switches. Furthermore, the overlap conduction of bridge thyristors is eliminated completely. Experimental verification is provided from a 400-V 50-Hz 30-kVA laboratory prototype.
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Keywords: AC/DC rectifiers, thyristors, harmonics.
Los rectificadores tiristorizados son ampliamente usados en la industria debido a su solidez y simplicidad, sin embargo, ellos manejan corrientes distorsionadas en el punto de alimentación de red, lo que produce notables perjuicios en el sistema eléctrico. Estas corrientes distorsionadas provocan distorsión en los voltajes del sistema, lo que a menudo crea problemas en la operación adecuada de equipos sensibles. También sobrecarga las líneas, crea interferencias con líneas de comunicaciones y puede generar serios problemas de resonancia con los parámetros de la línea. El uso creciente de rectificadores tiristorizados está creando problemas de calidad de energía muy serios en los sistemas de distribución. Recientemente, varios métodos han sido propuestos para reducir esta distorsión de corriente en el lado de C.A. de los convertidores ca/cc tiristorizados.
El presente método reconoce que la forma de onda de la corriente en el lado de C.C. define la forma de onda de las corrientes en el lado de C.A. Por ejemplo, una corriente plana en el lado de C.C. produce corrientes de seis escalones en el lado de C.A. de un rectificador trifásico de seis pulsos tiristorizado. Similarmente, el método en este artículo muestra que una corriente triangular con contorno senoidal en el lado de C.C. define perfectas corrientes senoidales en el lado de C.A. El aparato que lleva a cabo el método es localizado en el lado de C.C. del rectificador y se caracteriza por dos interruptores de conmutación forzada, los cuales le dan la forma a la corriente en el lado de C.C. a través de acciones sucesivas de cierre y apertura.
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