¿Qué es un cicloconvertidor?
Un cicloconvertidor es un dispositivo que convierte la corriente alterna, o corriente alterna, a una frecuencia en corriente alterna de una frecuencia ajustable pero más baja, sin ninguna etapa de corriente continua o corriente intermedia. También se puede considerar como un cambiador de frecuencia estático y generalmente contiene rectificadores controlados por silicio. El dispositivo consta de una matriz que contiene conmutadores conectados, paralelos y consecutivos, que se utilizan para fabricar las formas de onda de CA de salida deseadas. Es posible controlar la frecuencia de estas formas de onda de CA de salida abriendo y cerrando los interruptores de manera controlada.
Este convertidor convierte la energía de CA monofásica o trifásica en energía monofásica o trifásica que tiene una frecuencia y magnitud variables. Por lo general, la frecuencia de salida de la alimentación de CA es menor que la frecuencia de entrada. Un cicloconvertidor tiene la capacidad de operar con cargas de factores de potencia variables y también permite un flujo de potencia bidireccional. Se pueden clasificar ampliamente en dos tipos: cicloconvertidores controlados por fase y cicloconvertidores envolventes. En el primero, el control del ángulo de disparo se logra a través de impulsos de compuerta ajustables, mientras que en el segundo, los interruptores permanecen en estado activado y conducen en semiciclos consecutivos.
Se utilizan principalmente para controlar la velocidad de los variadores y para convertir la potencia de frecuencia de entrada variable en salida de frecuencia constante, como en aplicaciones de muy alta potencia, como la conducción de motores síncronos y motores de inducción. Algunos de los lugares donde se emplean los cicloconversores incluyen unidades de molinos de cemento, devanadoras de minas y molinos de molienda de minerales. También se utilizan en unidades de propulsión de barcos, unidades de scherbius y unidades de laminación.
Ofreciendo muchas ventajas, un cicloconvertidor puede usarse en bastantes aplicaciones de baja velocidad y también es un sistema compacto. Su capacidad para afectar directamente la conversión de frecuencia de potencia sin ninguna etapa intermedia que implique alimentación de CC es otra gran ventaja. Si el cicloconvertidor sufre una falla de conmutación, los resultados son mínimos, como el apagado de fusibles individuales.
También tiene la capacidad de regeneración, cubriendo el rango total de velocidades. Otra gran ventaja del cicloconvertidor es su capacidad de entregar una forma de onda sinusoidal a una frecuencia de salida más baja. Esta ventaja proviene de su capacidad de sintetizar la forma de onda de salida utilizando una gran cantidad de segmentos de la forma de onda de entrada.
Sin embargo, esta tecnología tiene algunas desventajas. En primer lugar, la frecuencia de la potencia de salida es alrededor de un tercio o menos de la frecuencia de entrada. Es posible mejorar la calidad de la forma de onda de salida si se emplea un mayor número de dispositivos de conmutación. Un cicloconvertidor requiere un mecanismo de control bastante complejo y también utiliza una gran cantidad de tiristores. Su uso también está limitado por armónicos severos y el rango de frecuencia de baja salida.