Ahonn# Correa& Uni(ersidad 2olitcnica )alesiana BU2)4& uito 1 Ecuador
RECTI*IC+DOR DE +-T+) CORRIENTE) Resumen Resume n – Una consulta consulta de rectificadores de atas corrientes, corrientes, una investigación investigación buscada buscada en libros e internet internet una idea básica de rectificado rectificadores res de altas corrient corrientes es es que trabaja trabaja con altas tensiones es decir con voltajes sumamente altos apreciaremos y aprenderemos de la efectividad de cómo se trabaja con circuitos trifásicos y rectificadores.
I. I NTRODUCCIÓN NTRODUCCIÓN El presente artículo es sobre rectificadores de altas corrientes pero si hablamos h ablamos de rectificadores sabemos que es un circuito elctrico dise!ado con diodos capa" de cambiar la forma de se!al de entrada # altas corrientes indica que traba$aríamos con altas tensiones o %randes potencias& esto esto se aprecia # se se estudia mucho m's en %randes industrias #a que traba$an con (olta$es sumamente altos # estas utili"an circuitos trif'sicos. )on utili"ados principalmente en la industria para producir (olta$es # corrientes continuos que %eneralmente impulsan car%as de %ran potencia& como motores DC.
cada bob bobinado inado secundario secundario del transformad transformador. or. Este circuito tiene un pulso1nmero de seis& # en efecto& puede ser pensado como una de seis fases& el circuito de la onda media. +ntes +ntes de disp dispos osit iti( i(os os de esta estado do s,li s,lido do lle% lle%ar aron on a esta estarr disponibles& el circuito de la onda media& # el circuito de onda completa mediante un transformador con toma central& eran mu# comnmente utili"ados en rectificadores industriales que utili"an ('l(ulas de arco de mercurio. Esto era debido a que los tres o seis seis entrada entradass de suminist suministro ro de C+ pod podría ríann ser alimentados a un nmero correspondiente de electrodos de 'nodo en un solo tanque& compartiendo un c'todo comn. Con el ad(enimiento de diodos # tiristores& estos circuitos se han (uelto menos populares # el circuito de puente de tres fases se ha con(ertido en el circuito m's comn. . Trifás Trifásico ico puente puente rectif rectifica icador dor
2ara una incontrolada trif'sico puente rectificador& se utili"an seis seis diod diodos os&& # el circ circui uito to (u (uel el(e (e a tene tenerr un n nmer meroo de impu impuls lsos os de seis seis.. 2or 2or esta esta ra", ra",n& n& tamb tambi inn se con onoc ocee comnmente como un puente de seis impulsos. 2ara aplicaciones de ba$a potencia& diodos dobles en serie& II. R ECTI*IC+DORE) ECTI*IC+DORE) con el 'nodo del primer diodo conectado al c'todo de la Rect Rectif ific icad ador ores es mono monof' f'si sico coss se util utili" i"an an fuen fuente tess de se%unda& se fabrican como un componente nico para este alimentaci,n para el equipo nacional. )in embar%o& para la prop,sito. +l%unos diodos dobles disponibles comercialmente ma#oría ma#oría de aplica aplicacio ciones nes industr industrial iales es # de alta alta potenc potencia& ia& tienen las cuatro terminales disponibles para que el usuario circuitos rectificadores trif'sicos son la norma. +l i%ual que puede confi%urarlos para monof'sica uso parta la fuente& la con con rectif rectifica icador dores es monof monof'si 'sico cos& s& rectif rectifica icador dores es trif's trif'sico icoss mitad de un puente& o rectificador trif'sico. pueden tomar la forma de un circuito de media onda& un 2ara aplica aplicacio ciones nes de ma#or ma#or potenc potencia& ia& un solo solo dispos dispositi iti(o (o circuito circuito de onda completa completa utili"ando utili"ando un transformador transformador de discreto se utili"a por lo %eneral para cada uno de los seis toma central& o un circuito de puente de onda completa. -os bra"os del puente. 2ara las mu# altas potencias& cada bra"o tiristores son comnmente utili"ados en lu%ar de los diodos del del pu puen ente te pu pued edee con onsi sist stir ir en dece decena nass o cien ciento toss de con el fin de permitir que la tensi,n tensi,n de salida a ser re%ulada. re%ulada. dispositi(os separados en paralelo o en serie. /uchos /uchos disposit dispositi(os i(os que %eneran %eneran corriente corriente alterna %enerar 2ara un diodo diodo rectif rectifica icador dor de ond ondaa compl completa eta trif's trif'sic ico& o& el corriente trif'sica. (olta$e promedio de salida ideal& en (acío es )i se utili"an tiristores en lu%ar de los diodos& la tensi,n de salida se reduce en un factor de cos3 A. Trifás Trifásica ica,, circuit circuito o de medi media a onda onda
Un circuito de tres fases& de la onda media incontrolada requiere tres diodos& uno conectado a cada fase. Este es el tipo m's m's simp simple le de rect rectif ific icad ador or de tres tres fase fases& s& pero pero sufr sufree de rela relati ti(a (ame ment ntee alta alta dist distor orsi si,n ,n arm, arm,ni nica ca tant tantoo en las las cone0iones de C+ # CC. Este tipo de rectificador se dice que tiene un pulso1nmero pulso1nmero de tres& #a que la tensi,n de salida en el lado de CC contiene tres pulsos distintos por ciclo de la frecuencia de red.
B. Trif Trifás ásic ica a del del circ circui uito to,, de onda onda comp comple leta ta con con transformador con derivación central
)i la alim alimen enta taci ci,n ,n de C+ se alim alimen enta ta a tra( tra(s s de un transformador en el que los de(anados secundarios contienen una toma central& se puede obtener un circuito rectificador con con un rendimi rendimient entoo me$o me$orad radoo arm,nic arm,nica. a. Este Este rectif rectifica icador dor ahora requiere seis diodos& uno conectado a cada e0tremo de
!. "eque "equerim rimien ientos tos de grande grandess corrient corrientes es
Industria
+4 /etales
2roducto
corriente DC
(o (olt lta$ a$ee DC
alcance
alcance
56 7 866 9+
>66 7 :866 ?
electr,lisis aluminio
de
elec electr tr,l ,lis isis is cobre
de
elec electr tr,l ,lis isis is "inc
de <6 7 =6 9+
elec electr tr,l ,lis isis is
de
:6 7 ;6 9+
de
:@6 7 <66 ? 866 7 566 ?
ma%nesio
:66 7 :<6 9+
electr,lisis Nic9el
:> 7 86 9+
plomo electr,lisis
; 7 @ 9+
electr,lisis man%aneso 4 productos químicos
electr,lisis cloro
86 7 ;6 9+
:66 7 @66 ? >6 7 :>6 ? :>6 7 <66 ? *i%. < Circuito rectificador trif'sico onda completa Ben puente4
de
1 Clulas de la membrana monopolar
>6 7 <>6 9+
:66 7 66 ?
> 7 :< 9+
866 7 ;>6 ?
electr,lisis hidr,%eno
de 8 7 <6 9+
:;6 7 66 ?
'cido clorhídrico
> 7 :> 9+
;66 7 566 ?
hipoclorito
8 7 @ 9+
:66 7 <66 ?
plantas %rafitaci,n
<6 7 :;6 9+
:@6 7 866 ?
1 Clulas de la membrana bipolar
C4 Otros
866 7 @66 ?
Fornos de reducci,n de :<6 9+ carburo& f,sforo& carburo de silicio& ferroman%aneso & etc
8>6 ?
+n%ulo conducci,n diodo3 :<6G +n%ulo de conducci,n fase sec3 <;6G Desfasa$e conducci,n diodos3 @6G Tensi,n de salida3 e0afasico onda completa *actor de ondulaci,n R*BH4 ;&6> J *actor de utili"aci,n TU* 6&>> Rendimiento K &= J
*i%. 8Circuito rectificador e0af'sico media onda
+n%ulo conducci,n diodo3 @6G +n%ulo de conducci,n fase sec.3 @6G Desfasa$e conducci,n diodos3 @6G Tensi,n de salida3 e0afasico media onda *actor de ondulaci,n R*BH4 ;&6> J *actor de utili"aci,n TU* 6&>> Rendimiento K &= J
*i%. ;Circuito rectificador trif'sico en doble estrella media onda Bcon bobina descompensaci,n4 *i%. :. Circuito rectificador trif'sico de media onda
+n%ulo conducci,n diodo3 :<6G +n%ulo de conducci,n fase sec.3 :<6G Desfasa$e conducci,n diodos3 :<6G Tensi,n de salida3 trif'sico media onda *actor de ondulaci,n R*BH4 :5&5 J *actor de utili"aci,n TU* 6&@5 Rendimiento K @&8 J
+n%ulo conducci,n diodo3 :<6G +n%ulo de conducci,n fase sec3 :<6G Desfasa$e conducci,n diodos3 @6G Tensi,n de salida3 e0afasico media onda *actor de ondulaci,n R*BH4 ;&6> J *actor de utili"aci,n TU* 6&@5 Rendimiento K &= J
B. El rectificador trifásico puente de 6 pulsos con transformador delta-estrella.
*i%. > Circuito rectificador trif'sico de onda completa en estrella trian%ulo
+n%ulo conducci,n diodo3 :<6G +n%ulo de conducci,n fase3 :<6G Desfasa$e de las tensiones sec. Trafo3 86G Tensi,n de salida3 doce fases onda completa *actor de ondulaci,n R*BH4 <&66 J *actor de utili"aci,n TU* 6&>> Rendimiento K &= J
*i%. 8. Circuito b'sico.
III. CON*ILUR+CIÓN DE RECTI*IC+DORE) A. Relaciones básicas de un puente rectificador de 12 pulsos:
*i%. ;. *ormas de ondas
*i%. :. Rectificador puente trif'sico.
C. El rectificador puente trifásico de 12 pulsos con un transformador
*i%. >. Circuito b'sico. *i%. <. *ormas de ondas.
*i%. @. *ormas de ondas.
D. El rectificador puente trifásico de 12 pulsos con 2 transformadores.
*i%. =.:. *ormas de ondas
i.
Relaciones básicas de un puente rectificador de 12 pulsos:
Corriente efecti(a en la fuente.
Corriente efecti(a fundamental en la fuente.
*i%. 5. Circuito b'sico.
B:4
B<4
*actor de potencia.
B84 Corriente media por tiristor. *i%. =. *ormas de ondas.
B;4 Corriente efecti(a por tiristor.
I?. +LR+DECI/IENTO) El autor a%radece la colaboraci,n prestada al in%eniero
EdMin. uel por la re(isi,n de este documento. ?. R E*ERENCI+) Libros:
: Electr,nica +nal,%ica 1 Ed. 2+R+NIN*O +utores3 ). Ol(era 2eralta # *. A. lanco *lores < Electr,nica
anal,%ica
autorPes3 i%nasi isbn3 5==;8<:55<: a!o3 <66@ edicion3 : idioma3 castellano encuadernaci,n3 rstica
sos
8 Electr,nica teoría de circuitos B o#lestad Qamp Nasheles9#4 2rincipios de electr,nica B /al(ino4 circuitos electr,nicos inte%rados B)chillin% and elo(e4 Circuitos electr,nicos B/ali94
Internet:
; http3PPMMM.udistrital.edu.co3=6=6PdocumentsP;<>58P=568
S-O)S +R/ONICO)SENS-+)SIN)T+-+CIONE)SE-ECTRIC+) > http3PPMMM<.elo.utfsm.clPipd;::Parchi(osPapuntesPpapers1Capitulo8.pdf @ ftp3PP@;[email protected].=
?I. IOLR+*+) naci, en uito1Ecuador el > de Aulio de :=. Reali", sus estudios secundarios en la Unidad Educati(a *+E NV :. +ctualmente estudia en la Uni(ersidad 2olitcnica )alesiana en In%eniero en Elctrica. Wreas de inters3 rob,tica m,(il& inform'tica # redes& pro%ramaci,n en A+?+ # +ndroid micro controladores& automati"aci,n # control industrial # Elctrica en control. B$correalXest.ups.edu.ec4 #$onny orrea,
