Cicloconvertidor reductor explicado

<p>El cicloconvertidor reductor es un dispositivo que reduce la entrada de la fuente de alimentación de frecuencia fija a una frecuencia más baja. Es un cambiador de frecuencia. Si fs & fo son las frecuencias de suministro y salida, entonces fo < fs para este cicloconvertidor.

La característica más importante del cicloconvertidor reductor es que no requiere conmutación de fuerza. Se utiliza la conmutación de línea o natural que proporciona el suministro de CA de entrada.

Índice de contenidos

Diagrama de circuito:

Hay dos configuraciones de circuito de un cicloconveter reductor: Tipo punto medio y puente. Este artículo se centra en el tipo de punto medio. La operación para el tipo de carga RL continua y discontinua se explica para el cicloconvertidor de tipo de punto medio.

La siguiente figura muestra el diagrama de circuito del cicloconvertidor de punto medio. La dirección positiva del voltaje y la corriente están marcadas en el diagrama.

Diagrama de circuito del cicloconvertidor elevador

Funcionamiento del cicloconvertidor reductor:

El principio de funcionamiento del cicloconvertidor reductor se explica para corriente de carga continua y discontinua. los carga se supone que está compuesto por resistencia (R) e inductancia (L).

Corriente de carga discontinua:

Para un ciclo positivo de suministro de CA de entrada, el terminal A es positivo con respecto al punto O. Esto hace que los SCR P1 se polaricen hacia adelante. El SCR P1 con polarización directa se activa en ωt = 0. Con esto, la corriente de carga io comienza a acumularse en la dirección positiva de A a O. La corriente de carga io se vuelve cero en ωt = β>π pero menor que (π+α). Consulte la figura 2. El tiristor P1 es, por lo tanto, conmutado naturalmente en ωt = β que ya está polarizado inversamente después de π.

Cicloconvertidor reductor Explicación con forma de onda para corriente de carga discontinua

Después de medio ciclo, b es positivo con respecto a O. Ahora, el tiristor P2 con polarización directa se dispara en ωt = (π+α). La corriente de carga es nuevamente positiva de A a O y se acumula desde cero como se muestra en la figura 2. En ωt = (π+ β), io decae a cero y P2 se conmuta naturalmente. En ωt = (2π+α), P se enciende nuevamente. Se ve que la corriente de carga en la figura 2 es discontinua.

Después de cuatro semiciclos positivos de tensión de carga y corriente de carga, el tiristor N2 se activa en (4π+α) cuando O es positivo con respecto a b. Como N2 tiene polarización directa, comienza a conducir pero la dirección de la corriente de carga es inversa esta vez, es decir, fluye de O a A. Después de que se activa N2, O es positivo con respecto a “a”, pero antes de que N1 se dispare, io decae a cero y N2 se conmuta naturalmente. Ahora, cuando N1 está activado en (5π+α), io vuelve a acumularse pero decae a cero antes de que el tiristor N2 en secuencia vuelva a activarse.

De esta manera, se generan cuatro semiciclos negativos de voltaje de carga y corriente de carga, igual al número de semiciclos positivos de voltaje y corriente de carga. Ahora P1 se activa nuevamente para fabricar cuatro semiciclos positivos de voltaje de carga y así sucesivamente. Cabe señalar que la conmutación natural se logra para una carga de corriente discontinua.

En la figura 2, se puede observar la forma de onda del voltaje y la corriente de carga promedio. Está claro que la frecuencia de salida del voltaje y la corriente de carga es (¼) veces la frecuencia de suministro de entrada.

Corriente de carga continua:

Cuando “a” es positivo con respecto a O en la figura 1, P1 se activa en ωt = α, aparece un voltaje de salida positivo a través de la carga y la corriente de carga comienza a acumularse como se muestra en la figura 3. En ωt = π, los voltajes de suministro y carga son cero. Después de ωt = π, P1 tiene polarización inversa. Como la corriente de carga es continua, P1 no se apaga en ωt = π. Cuando P2 se activa en secuencia en (π+α), aparece un voltaje inverso a través de P1, por lo tanto, se apaga por conmutación natural.

Cicloconvertidor reductor Explicación con forma de onda para corriente de carga continua

Cuando se conmuta P1, la corriente de carga se acumula hasta un valor igual a RR. Con el tun ON de P2 en (π+α), el voltaje de salida vuelve a ser positivo. Como consecuencia, la corriente de carga se acumula más que RR, como se muestra en la figura 3. En (2π+α), cuando P1 se enciende nuevamente, P2 se conmuta naturalmente y la corriente de carga a través de P1 se acumula más allá de RS.

Al final de cuatro semiciclos positivos de voltaje de salida, la corriente de carga es RU. Cuando N2 se activa después de P2, la carga se somete a un ciclo de voltaje negativo y la corriente de carga io disminuye de RU a AB negativo. Ahora N2 está conmutado y N1 está bloqueado en (5π+α). La corriente de carga io se vuelve más negativa que AB en (6π+α), esto se debe a que con N1 ENCENDIDO, el voltaje de carga es negativo. Para cuatro semiciclos negativos de voltaje de salida, la corriente io se muestra en la figura 3. La forma de onda de la corriente de carga se vuelve a dibujar en la última forma de onda de la figura 3.

Puede verse por la forma de onda de la corriente de carga que es simétrica con respecto al eje wt. La forma de onda media del voltaje de carga también se muestra en forma de onda de voltaje de carga. Está claro a partir de la forma de onda de la corriente de carga y la tensión de carga media que la frecuencia de salida es un cuarto de la frecuencia de suministro de entrada, es decir, fo = (¼)fs.

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