Analisis rectificador altas corriente

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Tarea 1: Rectificación de altas corrientes
Ricardo Pérez Ibacache, 2504658-7, rperezi@elo.utfsm.cl

Resumen—Se han desarrollado dos problemas tipos en aplicaciones industriales, en el problema 1 se precedió a desarrollar analiticamente, mientras que en el problema 2 se simuló, obteniendose resultados mas reales, como se menciona durante el desarrollo, se han agregado característica a losdevanados y a la reactancia de interfase, lo cual produce diferencia en los resultados. Una de las temas importantes tratados en esta tarea se basa en el análisis de armónicos de corriente inyectados en la red, correspondiente THD y análisis de diseño. Index Terms—Interfase, Transformador, Armónicas, THD.

Figura 1: Forma de voltaje y corriente en la carga

I.

I NTRODUCCIÓN

Entonces parael cálculo del valor efectivo de corriente por cada diodo se utiliza. ˆ

Hemos de analizar dos tipos de rectificadores, en el problema 1, 4 rectificadores de 3 pulsos cada uno, con una corriente de y voltaje medio de salida de , los parámetros para este han sido tomado como idealizado, sin pérdidas en el transformador ni los valores para la reactancia de interfase, solo se realizará un análisisteórico sin simulación. Para el problema 2 se tiene 2 rectificadores de 6 pulsos cada uno en donde se dan los parámetros de los distintos dispositivos, lo que hace un análisis mas real que puede resultar un poco engorrosa, pero con ayuda de algun simulador podremos obtener resultados mas precisos. El uso tanto de rectificadores en serie como en paralelo es muy utilizado en aplicaciones industriales, laconexión en serie posee la caracteristica de aumentar el índice de pulsaciones de la tensión total rectificada como tambien mejora el factor de potencia en el primario. Para la conexión en paralelo se tiene corrientes mas elevadas, estos últimos serán analizados en esta tarea. Ambos de 12 pulsos con caracteristica de conexiones distintas, se analizará la potencia, eficiencia, armónicos en la red,voltajes, corrientes y para finalizar algo de diseño

En donde e corresponden a la corriente por cada diodo y la corriente total por la carga respectivamente.

Nótese que la corriente por los diodos tan solo conduce una vez por ciclo, y que disminuirá a medida que aumentamos los rectificadores en paralelo, lo cual puede ser beneficioso al momento de diseñar una etapa de rectificación. II-B. Larelación de transformación de los devanados.

II.

P ROBLEMA 1

Antes de comenzar con el análisis del número de vueltas en los devanados se debe calcular el voltaje linea a linea en la carga necesario para cumplir con los requisitos solicitados. Como se menciona en la introducción el voltaje medio recibido en la carga para rectificadores conectados en paralelo corresponde al valor medio de cadarectificador. Pues bien si se tiene cuatro rectificadores de 3 pulsos cada uno el voltaje medio en la carga será. ˆ

II-A. El valor efectivo de corriente por cada tiristor. Para este cálculo se ha supuesto que la carga es altamente inductiva, por tanto perfectamente filtrante y la corriente será de un valor constante. Para que el recitificador cumpla su objetivo de entregar altas corrientes debecumplir ciertos requisitos, en vacio los cuatro rectificadores deben entregar la misma tensión rectificada, así la corriente se distribuirá en forma homogenea. Es preciso que cada rectificador, a plena carga, tengan la misma caída de tensión. Pues bien, si se tiene 4 rectificadores de 6 pulsos cada uno, entonces la corriente por cada tiristor será de un cuarto de la corriente total durante un tercio delperiodo. Gráficamente.

ˆ

Con esta expresión ya podemos obtener el voltaje linea a linea necesario para determinar el valor medio de salida.

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Para el máximo voltaje de salida debe ser 0, y como requisito de diseño el valor de salida no debe superar los 200 Vdc, entonces el voltaje linea-linea que debe entregar cada rectificador corresponde a:

II-B1. Análisis transformador Y-Y: Este...