Convertidores AC/AC

Post on 03-Dec-2015

142 views 10 download

description

Presentación realizada por alumnos del IUTOMS sobre convertidores AC/AC

Transcript of Convertidores AC/AC

90

290

2260

260

2230

230

2max0 )(sin)(sin)(sin

2

ttttttVV

max90max

max2

360max

max·5,030max

VsenV

VsenV

VsenV

Forma aproximada de cálculo.

0

2

0

2

2

0

2max0 1

2

35.0

2dwtdwtdwtVV

º302max

0

VV

pulsosP 10

º300

1S

2SINV R

Controlador 1Φ PWM

0V

1S

wt

0V

º30 º60 º90 º120 º150 º180

º210 º240 º270 º300 º330 º360

2

)2sin(210

sVV

2

)2sin(21

FP

3. Control de ángulo de fase3. Control de ángulo de fase

Controladores MonofásicosControladores Monofásicos

inv

wt

0v

Si

inv 0v1T

2T

R

Controladores con carga R-LControladores con carga R-L

2

t

R

L 1tan

siFuncionamiento continuo de la corriente

siFuncionamiento discontinuo de la corriente

tgR

wLQL

t

iLRitVs

)sin(2

LQ

wt

st ewt

LR

Vi

)sin()sin(2

22)(

Funcionamiento discontinuo de la corriente

wt

wt

0v

0i

Si

inv 0v

L1T

2T

R

Controladores con carga R-LControladores con carga R-L

707.0cos;56,15)( 22

FPALwR

VsIef

Ejemplo:

Funcionamiento continuo de la corriente

º30;10;10;)(220 RwLvVs

451LQtg1

R

wLQL

wt

Si

Corriente Senoidal

Si

inv 0v

L1T

2T

R

LQ

wt

SS ewt

LR

Vi

)sin()sin(2

22

Controladores con carga R-LControladores con carga R-L

twi ·0

1

º60

R

wLQ

t

L

Funcionamiento discontinuo de la

corriente

Ejemplo: º60;10;10;220 RwLVV EFS

451

R

wLtg

AtdesentsenlR

VI LQ

t

sEF 95,13)()(

2

)(

2)(

22

LQesensen)(

)()(

dtiI SEF2

2

2

º180

)º60(

)º15()º45(

esensen

Corriente Pulsante

wt

wt

0v

0i

Si

inv 0v

L1T

2T

R

º224º300º180

R

RR

1T

2T

4T

3T

6T

5T

c

b

a

C

B

A

n

anV

cnV

bnV

Controladores trifásicosControladores trifásicos

15090)2cos(8

3·3)2sin(

8

3

2

3

4

5

Aan VV

ABV BCV CAV

ANV BNV CNV

anV

t

t

t

º120

2ABV

2ACV

2ABV

2ACV

R

RR

1T

2T

4T

3T

6T

5T

c

b

a

C

B

A

n

anV

cnV

bnV

90608

)2cos(3·3

8

)2sin(9

2

1

6004

)2sin(3

2

31

Aan

Aan

VV

VV

ABV BCV CAV

ANV BNV CNV

anV

bnV

cnV

t

t

t

t

t

º60

2ABV

2ACV

2ABV

2ACV

t

t

t

º120

t

t

t

t

ABV BCV CAV

abi

cai

bci

ai

ci

bi

R

R

R

1T

2T

4T

3T

6T

5T

cb

a

C

B

A

abi

cai

bci

ai

ci

bi

18002

)2(

º1801

sen

R

VI abab

5415.064.153

47.83 2

FPkVAIVefP

kWIRP

as

aba

Si solo Si:

120º< <180º

º120;10;380: RVVSi AB

AIab 8.16 caaba iii

AII aba 76,23·2

R

R

R

1T

2T

4T

3T

6T

5T

cb

a

C

B

A

abicai

bci

ai

ci

bi

º60

cai

abi

bci

ci

bi

ai

ABV BCV CAV

t

t

t

t

t

t

t

18002

)2(

º1801

sen

R

VI abab

caaba iii

60

0

120

60

180

120

23

22

212

2dwtidwtidwtiIa

kWIRP aba 85,34··3 2

º60;10;380: RVVSi AB

AIab 1,34

ci

ai

bic

a

C

B

A

abicai

bci

b bL

cL

aL

º150

ABV BCV CAV

aLV

bLV

cLV

abi

bci

cai

ai

bi

ci

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

%63,90ABiTHD

%05,52Ai

THD

Si solo Si: 150º< <180º

aba II ·2

º150

Funcionamiento Discontinuo

AV

AI

wt

wt

wtAP

ci

ai

bic

a

C

B

A

abicai

bci

b

º180º120

º120

ABV BCV CAV

t

t

t

t

t

t

cLV

aLV

abi

bci

ai

ci

ai

bic

a

C

B

A

abicai

bci

b

Funcionamiento Continuo

%28,36ABiTHD

%63,7Ai

THD

º120º90

º120

Funcionamiento Continuo

ci

ai

bic

a

C

B

A

abicai

bci

b

º120º90

AV

AI

wt

wt

wtAP

º120;10;12: wLKVVSiEjemplo AB

)2sin(

902

1 L

VI ABab

n

nsen

n

nsen

n

nsen

wL

VI ABabn

)(··cos2

1

)1(

1

)1(22·

MVArPq 430

MVArPq 17

%6,7%3,36

06

64

106

017

2012

5733

0165

813469

15

13

11

9

7

5

3

1

)()(

iTHD

I

I

I

I

I

I

I

I

AAIAABI

ci

ai

bic

a

C

B

A

abicai

bci

b

284.493.0

%72

q

EFC

CL

P

VX

XX

F

FF

AuHyL

kVuFC

F

F

420.2/55.954

18/743

AmHyLMVAr

VX EF

L

6.195.2/21.24

6.7110

·3 2

KVVFF 7,16

FC

L

FL

L

L

TCR 3Φ110 MVAr

TCR 3Φ110 MVAr

Filtro pasivo al 5º armónico

de 70 MVAr

Filtro pasivo al 5º armónico

de 70 MVAr

FC

FL

FC

FL

FF

F

CL

q

EFC

XX

P

VX

%7

284.493.0

2

uHyL

uFC

F

F

55.954

743

KVVFF 220 MVArPMVAr q 7040 **

TCR 3Φ110 MVAr

TCR 3Φ110 MVAr

Filtro pasivo al 5º armónico

de 70 MVAr

Filtro pasivo al 5º armónico

de 70 MVAr

KVVFF 7,16

MVA70

º180º90

AX

VI

F

F

C

FF 420.2·93.0·3

1

FL

TCRI1

8.3LX

FL FL

FCFC

LX

LX

LX

LX

LX LX

kVVFF 7.16

FCF

I1

TI1

)2sin(

902

2

31

L

FF

X

VI

TCR

n

nsen

n

nsen

n

nsen

X

VI

L

FFn

)(··cos2

1

)1(

1

)1(·6

AI

AI

AI

AI

AI

TCR

TCR

TCR

TCR

TCR

488.1

181.2

410.2

969.2

806.3

1

1

1

1

1

º120

º110

º107

º100

º90

º90932

º90239

º9010

º90549

º90386.1

1

1

1

1

1

AI

AI

AI

AI

AI

T

T

T

T

T

AI

AI

AI

AI

AI

TCR

TCR

TCR

TCR

TCR

152

266

270

220

0

5

5

5

5

5

MVArP

MVArP

MVArP

MVArP

MVArP

Q

Q

Q

Q

Q

96,26

9,6

29,0

88,15

40

L

L

L

1T

2T

4T

3T

6T

5T

c

b

a

C

B

A

n

ci

bi

ai

º120

ABV BCV CAV

anV

t

t

t

tani

1801500

150120)602sin(2

33

2

5

12090)2sin(2

33

2

5

s

s

V

V

4. CICLOCONVERTIDORES4. CICLOCONVERTIDORES

Cicloconvertidor 1Φ de 3 pulsos

R

S

T

N

Carga

Convertidor +Convertidor -

R

CICLOCONVERTIDORES 1Φ DE 6 PULSOSCICLOCONVERTIDORES 1Φ DE 6 PULSOS

Convertidor + Convertidor -

cos3

mDC VV

t

t

t

PWM senoidalcos

Convertidor + Convertidor -

R

Control de la tensión de salida

cos3

mDC VV

cos3

mDC VV

º0º90

º45º90

PWM senoidal

L

R

Convertidor + Convertidor -

= 30º

= 120º

= 0º

= 90º

cos3

mDC VV

Carga RL

Convertidor -Convertidor +

L

R

= 120º

= 60º= 30º

= 90º

Control de la tensión de salida con carga RL

ARMONICOS DE LA CORRIENTE DE ENTRADA DE UN CICLOCONVERTIDOR DE 6 PULSOS

1

0

1·6)1·( ff

ff

h npkn h

f1 = Frecuencia de la red

fo = Frecuencia de salida

fh = Frecuencia del armónico h

p = Nº de pulsos del convertidor

k = 1,2,3,4,5,6.....

n = 0,1,2,3,4,5,6…

L

R

hI

CICLOCONVERTIDORES 3Φ DE 6 PULSOSCICLOCONVERTIDORES 3Φ DE 6 PULSOS

MOTOR AC

CICLOCONVERTIDORES 3Φ DE 12 PULSOS SERIECICLOCONVERTIDORES 3Φ DE 12 PULSOS SERIE

MOTOR AC

DIAGRAMA UNILINEAL CICLOCONVERTIDOR (SIEMENS)

ARMONICOS DE LA CORRIENTE DE ENTRADA DE UN CICLOCONVERTIDOR DE 12 PULSOS

MOTOR AC

hI

1

0

1·6)1·( ff

ff

h npkn h

f1 = Frecuencia de la red

fo = Frecuencia de salida

fh = Frecuencia del armónico h

p = Nº de pulsos del convertidor

k = 1,2,3,4,5,6.....

n = 0,1,2,3,4,5,6…

ACCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN DE ROTOR BOBINADO MEDIANTE UN SISTEMA SCHERBIUS

CICLOCONVERTIDORES CON CORRIENTE CIRCULANTE

CICLOCONVERTIDORES CON CORRIENTE CIRCULANTE

Configuraciones

Cicloconvertidor 3Φ de 3 pulsos Cicloconvertidor 3Φ de 6 pulsos

Cicloconvertidor 3Φ de 6pulsos Cicloconvertidor 3Φ de 6pulsos

Cicloconvertidor de 12 pulsos