AC-AC konbertsore

Tentsio alternoko kontrolatzaile monofasikoa. Karga erresistiboa

AC-AC bihurgailu mota honetan erresistentzia erresistibo bat edukiko dugu. Beste aldetik, bi tiristore antiparaleloan erabiliko dira, hortik igarotzen den seinalearen parametroak aldatzeko[1].

Seinalea igarotzean, goiko tiristoreak pultsu bat jasoko du α angelu baten bidez. (angelu hau guk ezarritako parametro bat izango da). Horren ondorioz, tiristorea itxiko da eta korrontea noranzko positiboan pasaraziko du. Era berean, beheko tiristoreak π+α angeluan korrontea pasatzen utziko du, noranzko negatiboan. Tiristoreen funtzionamenduaren bidez kontrolatuko da uhinaren forma eta tentsioa.

Kargara helduko den tentsioaren balio efikaza[2] honela defini daiteke:

${\displaystyle Vrms={\frac {Vmaximoa}{\sqrt {2}}}\cdot {\sqrt {1-{\frac {\alpha }{\Pi }}+{\frac {\sin 2\alpha }{2\Pi }}}}}$

Zenbat eta α angelua handiagoa izan, orduan eta txikiagoa izango da tentsio efikaza.

Korronte efikazaren balioa ohm legearen bidez definitu daiteke:

${\displaystyle Irms={\frac {Vrms}{R}}}$

Azkenik, potentzia-faktorea definitzeko kargaren eta iturriaren arteko erlazioa garatu behar da, ondoko ekuazioa lortuz:

${\displaystyle fp={\sqrt {1-{\frac {\alpha }{\Pi }}+{\frac {\sin 2\alpha }{2\Pi }}}}}$

Potentzia-faktorearen balioa txikitzen joango da. α angelua, aldiz, handitzen joango da.

Tentsio alternoko kontrolatzaile monofasikoa. RL karga

Bihurgailu honetan karga erresistibo baten ordez, karga induktibo bat kokatzen da bihurgailuaren irteeran. Hala ere, zirkuitu honen funtzionamendua karga erresistiboaren berdina da[3].

Beste zirkuituan bezala, kargara heltzen den tentsioaren balio efikaza tiristoreek duten desarra-angeluarekin (α) kontrolatuko da baina kasu honetan, irteerako tentsioa balio negatiboak izan ditzake. Tentsioak balio negatiboak hartzen dituenean, tiristoreetik igaroko den korronteak karga erresistibo baten antzera jokatuko du, induktantziak korrontea desfasatzen duelako.

AC-AC bihurgailu trifasikoa. Izarrean konektaturik

Kontrolatzaile monofasikoetan bezala, tiristoreei ematen zaien desarra angelua (α) izango da kargari emandako potentzia kontrolatzen duena. Zirkuitu honetan tiristoreak binaka egongo dira (1-4 tiristoreak, 3-6 tiristoreak eta 2-5 tiristoreak), eta horiek aktibatu egingo dira sekuentzia hau jarraituz: 1-2-3-4-5-6, 60º-ko tartearekin. Aldiuneko tentsioa aktibatuta dauden tiristoreen arabera zehaztuko da.

Aipatutako sekuentzia gertatzen denean, desarra angeluaren balioaren arabera, aktibatuta dauden tiristore kopurua alda daiteke.

• 0<α<60º. Kasu honetan, bi edo hiru tiristore egongo dira piztuta (piztuta dauden tiristoreak denboran aldatuz). Hiru tiristore eroaten badaude, kargetara heltzen den tentsioa, tentsio iturrien eta kargen artekoa izango da. Bi eroaten badaude, tentsioaren balioaren erdia helduko da kargetara.
• 60º<α <90º. Kasu honetan, bi tiristorek edo bat ere ez eroango dute aldi berean (piztuta dauden tiristoreak denboran aldatuz). Kasu honetan, bi tiristore piztuta badaude, aurreko kasuan aipatutakoa gertatuko da.
• 90º<α <150º. Kasu batzuetan bi tiristore eroango dute aldi berean. Beste kasuetan, guztiak desaktibaturik egongo dira.
• α>150º. Tiristore guztiak egongo dira desaktibaturik. Kasu honetan kargetara helduko den tentsioaren balioa zero izango da.

AC/DC-AC korronte iturri bihurgailua[5]

Bihurgailu kateatuek bi etapa izaten dituzte. Lehenengo atalean, tentsio alterno finkoko seinalea, tentsio zuzen aldakor seinale batean bihurtuko da. Bigarren etapan tentsio zuzen hori tentsio alterno aldakor bihurtuko da berriro, tentsio eta maiztasunaren balioak aldatuz.

Bi motatako bihurgailuak daude:

• Tentsio iturri bihurgailuak: bihurgailu mota hauetan, seinalearen artezketa diodo zubi baten bidez egiten da. Korronte zuzeneko lotura kondentsadore baten bidez egin behar da.
• Korronte iturri bihurgailuak: Bihurgailu mota hauetan, artezketa kommutazio zubi batez egiten da eta korronte zuzeneko lotura seriean dauden induktore batzuen bidez egiten da.

Ziklobihurgailuak tentsio alterno finkoko seinale bat tentsio alterno aldakor batean bihurtzen duten bihurgailuak dira, bai magnitudean bai maiztasunean. Hau lortzeko etapa bakarra erabiltzen dute. Bihurgailua sarrerako seinalearen erdiziklo batean lan egiten dute.

Normalean, korronte alternoko oso potentzia altuko motorren abiadura baxuko kontrolean erabiltzen da.

Bihurgailu hauetan lortzen den seinalearen maiztasuna, hasierako seinalearen maiztasuna baino txikiagoa izango da beti. Bihurgailu honetan ere tiristoreak erabiliko ditu seinalearen parametroak aldatzeko.

Zeharkako matrize bihurgailua[6]

Matrize zuzeneko bihurgailua[7]

Bihurgailu hauek irteerako seinalearen anplitudea eta maiztasuna kontrolatzea ahalbidetzen dute. Bi bihurgailu mota ditugu:

• Matrize zuzeneko bihurgailuak: Hauek konbertsio etapa bakarra behar dute seinale baten tentsio eta korronte parametroak aldatzeko.
• Zeharkako matrize bihurgailuak: Johann W. Kolar irakasleak asmatua. Bihurgailu kateatuak bezala, hainbat etapa ezberdin erabiltzen dira seinalearen bihurketa osoa egiteko. Hala ere, bihurgailu honetan etapa ezberdinen artean ez da erabiliko energia metatzeko gailu bat. Zeharkako bihurgailuetan metatze elementu hau ezabatzen da, erdieroaleak diren gailu batzuen ordez.