Control de ciclo integral del controlador de voltaje de CA

El control de ciclo integral es una estrategia para controlar el voltaje de salida del controlador de voltaje de CA. En esta estrategia, la carga se conecta a la fuente durante un número entero de ciclos de suministro de entrada y luego se desconecta apagando el suministro durante un número entero de ciclos adicional. Esta estrategia también se conoce como control de encendido y apagado, disparo en ráfaga, conmutación de voltaje cero, selección de ciclo o síncopa de ciclo.

Para regular el flujo de energía en un controlador de voltaje de CA, la estrategia de control es de dos tipos: Control de Fase o Control de Ciclo Integral.

En el control de fase, la relación de fase entre el inicio de la corriente de carga y la tensión de alimentación de entrada se controla mediante el control del ángulo de disparo del tiristor. Puede consultar “Controlador de voltaje de CA” para comprender mejor el método de control de fase. En este artículo, discutiremos el control de ciclo integral en detalle.

En el control de ciclo integral, el suministro de entrada de CA se enciende para algunos ciclos integrales y se apaga para una mayor cantidad de ciclos integrales. El control de ciclo integral se utiliza principalmente para aplicaciones en las que la constante de tiempo mecánica o la constante de tiempo térmica es bastante alta, del orden de algunos segundos. Por ejemplo, la constante de tiempo mecánica para muchas de las unidades de control de velocidad o la constante de tiempo térmica de las cargas de calefacción suele ser bastante alta. Para tales aplicaciones, casi no se notará ninguna variación en la velocidad o la temperatura si el control se logra conectando el carga a la fuente para algunos ciclos de encendido y luego desconectando la carga para algunos ciclos de apagado. Esta forma de control de potencia es el control de ciclo integral.

Consideremos el diagrama de circuito del controlador de voltaje de CA de onda completa monofásico.

Supongamos que ig1 e ig2 son el pulso de puerta de los tiristores T1 y T2 respectivamente. La carga se supone resistiva en el diagrama del circuito. Ahora, observe cuidadosamente las formas de onda que se muestran a continuación.

El tiristor T1 se dispara en cada cruce positivo de voltaje cero hasta 3 ciclos. Mientras que el tiristor T2 está activado en cada cruce negativo de voltaje cero hasta 3 ciclos. Este esquema de encendido de T1 y T2 dará como resultado un flujo continuo de energía desde la fuente a la carga durante tres ciclos de entrada de suministro. También se debe tener en cuenta aquí que los tiristores T1 y T2 se conmutan naturalmente en cada cruce negativo y positivo de voltaje cero, respectivamente. En la forma de onda anterior, la carga está conectada a la fuente durante solo tres ciclos. Podemos usar esta estrategia para conectar la carga a la fuente durante “n” ciclos.

Ahora, después de tres ciclos, ninguno de los tiristores T1 y T2 se disparan durante dos ciclos. Esto desconectará la carga durante dos ciclos. Podemos usar este método para desconectar el suministro a la carga durante “m” número de ciclos. Durante este período, no fluye energía de la fuente a la carga.

De esta manera, el proceso de encendido y apagado se repite para el control de la potencia de carga. Al variar la cantidad de ciclos “n” y “m”, la potencia entregada a la carga se puede regular según se desee. Por lo tanto, la potencia promedio entregada a la carga se controla en el control de ciclo integral del controlador de voltaje de CA.

El control de ciclo integral introduce menos armónicos en el sistema de suministro, por lo tanto, el método de control de ciclo integral se utiliza para calentar cargas y para accionamientos de control de motores.