Raddrizzatore controllato

[andreadimonti]

Ciao a tutti.
Una domanda per chi puó rispondermi: un raddrizzatore controllato puó funzionare in modalità inverter agendo sull'angolo di accensione dei tiristori. Si ottiene quondi l'inversione del segno della tensione lato DC ma non della corrente: esso infatti puó operare solo in due quadranti. Non capisco come mai non posso invertire il segno della corrente.

Tale convertitore lo sto studiando perché utilizzato in azionamenti di motori sincroni di tipo tradizionale.

grazie mille, Andrea

[Candy]

Mah! Quello che hai scritto sono parole tue? A me sembrano mal scritte.
In ogni caso, come funziona un tiristore? Come si innesca e come si spegne?

A parte il fatto che nel caso di un raddrizzatore controllato, questa storia dell'inversione della tensione puzza di bruciato...

[andreadimonti]

Ciao Candy. Sono parole mie, probabilmente errate, ma meglio cosí, perché ho effettivamente bisogno di chiarimenti.
Provo a rispiegarmi e mi dici se è corretto:

presupponendo un sorgente di alimentazione lato DC, il ponte trifase controllato funziona in modalità inverter scegliendo un angolo di accensione maggiore di 90 gradi, mantenendo inalterato il segno della corrente.

Il tiristore viene acceso con un impulso al gate e si spegne naturalmente, quando la tensione ai suoi capi cerca di diventare negativa.

Non riesco a capire come mai con questo tipo di convertitore non è possibile invertire il segno della corrente.

grazie mille, Andrea

[esisnc]

perché gli SCR possono condurre corrente in un solo verso.
Se accendi il ponte con angolo di fase tra 0 - 90° ottieni sul lato DC (carico) un flusso di potenza (Vdc x Idc) positivo, cioè nel senso dalla rete verso il carico.
Se vai oltre i 90° hai inversione di tensione lato DC, la corrente non si può invertire per la ragione di cui sopra, e quindi la potenza dal lato carico diventa negativa (-Vdc x Idc), cioè fluisce dal carico che ora diventa attivo e va verso la rete. Ecco perché si dice che il ponte (totalcontrollato) lavora come INVERTER, si ha cioè un'inversione del flusso di energia.

[andreadimonti]

Grazie esisnc!!! Ora ho capito il concetto.
L'inverter tradizionale con i diodi in antiparallelo permette invece il funzionamento con tensione e corrente invertita e lavorando quindi in tutti e quattro i quadranti?
grazie mille
Andrea

[esisnc]

L'inverter tradizionale con i diodi in antiparallelo permette invece il funzionamento con tensione e corrente invertita

forse intendi dire "con tensione a corrente invertita" perché la tensione non può invertirsi.

l'inverter tradizionale ha i dispositivi di commutazione (SCR, BJT, IGBT, MOSFET) che conducono corrente in un solo verso, dal bus in DC verso il carico, ed i diodi in antiparallelo ad essi permettono il ricircolo delle correnti induttive del carico.
Infatti quando un inverter alimenta ad un motore asincrono trifase in fase di frenatura, il motore diventa generatore ed attraverso i diodi in antiparallelo si carica il banco di condensatori sul bus DC in ingresso all'inverter, ma non c'è inversione di tensione, ma solo di corrente.
Il surplus di energia di ritorno dal motore (energia cinetica delle masse rotanti trascinate) accumulato nel condensatore sotto forma di rialzo della tensione Vdc del bus viene di solito dissipato su una resistenza di frenatura.

[andreadimonti]

Quindi nel ponte trifase controllato funzionante come inverter quando leggo che necessariamente la corrente è in anticipo sulla tensione è proprio per la caratteristica intrinseca del tiristore di condurre la corrente in un solo verso?

Questo spiegherebbe il fatto do dover far funzionare il motore sincrono azionato dal ponte in sovraeccitazione.

Ho ragionato correttamente?

Grazie, Andrea

[esisnc]

Quindi nel ponte trifase controllato funzionante come inverter quando leggo che necessariamente la corrente è in anticipo sulla tensione è proprio per la caratteristica intrinseca del tiristore di condurre la corrente in un solo verso?

Se consideri i quattro quadranti definiti dalla tensione Vc (asse Y) e corrente Ic (asse X) viste come grandezze di uscita del ponte trifase, si è così. Infatti Ic non può cambiare verso (X sempre positivo ovvero corrente verso il carico) mentre Vc può essere + o - (Y>0 oppure Y<0 a seconda dell'angolo di accensione degli SCR) e quindi nel I° quadrante il ponte eroga potenza verso il carico (Vc>0 e Ic>0) oppure lavora nel IV° quadrante e allora il ponte si comporta in modo rigenerativo (Vc<0 e Ic>0) altrimenti detto da inverter.
Nel IV° quadrante effettivamente la rappresentazione di Ic è in anticipo di 90° su quella di Vc (<0), ma questo secondo me è un modo molto infelice di spiegare il funzionamento del circuito perché genera confusione : Vc e Ic NON SONO VETTORI rappresentativi di grandezze sinusoidali, ma sono grandezze a valor medio non nullo per le quali parlare di anticipo e ritardo di fase non ha significato.

Questo spiegherebbe il fatto do dover far funzionare il motore sincrono azionato dal ponte in sovraeccitazione.

Non ho capito una parola di questa affermazione

[flori2]

Il surplus di energia di ritorno dal motore (energia cinetica delle masse rotanti trascinate) accumulato nel condensatore sotto forma di rialzo della tensione Vdc del bus viene di solito dissipato su una resistenza di frenatura.

Oppure ributtato in rete tramite i raddrizzatori controllati.

[andreadimonti]

Ciao esync.
Guardando la teoria delle macchina sincrona se il motore funziona in sovraeccitazione la corrente è in anticipo sulla tensione, ho considerato una macchina isotropa non satura con la sola reattanza sincrona.

il libro di trazione elettrica parla di sovraeccitazione, ma se guardo la teoria della macchina sincrona dovrebbe essere sottoeccitazione per avere la corrente in anticipo sulla tensione di fase nel funzionamento come motore.

Le correnti di fase sono, in effetti, ad andamento rettangolare con frequenza variabile dipendente dalla velocità del motore. Se consideriamo le fondamentali delle correnti e tensioni di fase posso costruire il diagramma vettoriale.

Mi interessano gli angoli tra corrente e fcem E0 per calcolarmi poi come varia la coppia in regime permanente ( essa presenta un ripple dovuto proprio alla forma non sinusoidale delle correnti di fase).

grazie mille, Andrea