Rectificadores CA/CC tiristorizados con formas de onda de alta calidad

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 parareducir la distorsión de las corrientes en el lado de C.A. La carga puede ser inductiva o capacitiva. La tecnología consisteen 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 ladode C.A., las cuales se transforman en perfectas ondas senoidales. El circuito de control es simple y es también capaz demanejar variaciones rápidas de corriente de carga y fallas en los interruptores de conmutación forzada. La conducciónsimultánea de los tiristores del puente rectificador es eliminada completamente. La validación experimental de la tecnologíaes mostrada a través de un prototipo de laboratorio de 400 V, 50 Hz y 30 KVA.

INTRODUCCIÓN

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.

La solución presentada en este artículo fue propuesta por primera vez a principios de 1.970, sin embargo, el aparato para darle forma a la corriente en el lado de C.C. no fue práctico [1-2]. Más tarde, varios autores solucionaron este problema mediante el uso de circuitos auxiliares con tiristores en el lado de C.C., los cuales fueron aplicados a diferentes configuraciones de rectificadores [3-6].