¿Cómo funciona un convertidor de fase?

Escrito por michelle kerns | Traducido por carlos f. fava
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Los convertidores de fase son dispositivos capaces de convertir una corriente eléctrica monofásica (corriente en la que las tensiones de todas las fuentes de alimentación están sincronizadas) en energía eléctrica de múltiples fases. La conversión de fase más común es de una sola fase a triple fase, en la que las corrientes eléctricas suministradas por tres conductores diferentes alcanzan su pico de potencia de forma secuencial, cada una a aproximadamente 1/3 de un ciclo completo, una detrás de la otra. Existen tres tipos principales de convertidores de fase: convertidores digitales, convertidores rotativos y convertidores estáticos.

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Funcionamiento

Mientras que los tres principales tipos de convertidores de fase generan 1/3 de la tensión, que se suman a los dos voltajes presentes en el servicio de alimentación monofásica, cada uno logra esto de diferentes maneras.

Los convertidores de fase rotativos utilizan un motor trifásico y un grupo de condensadores que funcionan juntos como un gran condensador. La fuente monofásica está conectada a dos de los tres cables del motor. El tercer cable del motor está conectado a una de las salidas monofásicas en serie con el grupo de condensadores, y los cables de salida del convertidor van conectados a los tres terminales del motor. De esta manera, el convertidor rotativo de fase genera fuentes con 1/3 de potencia, mientras que simultáneamente se combina con las otras dos corrientes procedentes de la fuente de alimentación monofásica.

Los convertidores de fase estáticos producen una tercera fase de corriente, complementaria a las corrientes de la fuente de alimentación monofásica, sólo cuando el elemento que se está alimentado se pone en funcionamiento y no pueden utilizarse para necesidades de energía trifásica a largo plazo.

El tipo más moderno de convertidor de fase, el convertidor digital, es muy diferente a los otros, ya que es totalmente electrónico. Produce la tercera tensión a través de un proceso conocido como la doble conversión con IGBT, en el que la corriente alterna de la fuente de alimentación monofásica se convierte a corriente continua y luego de nuevo a corriente alterna. Un procesador de señal digital supervisa constantemente las tres corrientes.

Importancia

Mientras que la energía eléctrica monofásica es suficiente para muchas zonas rurales pequeñas, cuando las necesidades eléctricas se limitan a la calefacción y la iluminación en lugar de alimentar grandes motores eléctricos, la corriente trifásica es esencial para la alimentación de grandes edificios de oficinas, fábricas, centros comerciales y áreas urbanas residenciales.

El suministro de corriente trifásica no está disponible en muchos lugares debido a que requiere que las compañías proveedoras instalen transformadores de tensión más alta, paneles de servicios alternativos y cables especiales. Cuando se ofrece este servicio, normalmente es a un precio mayor.

Los convertidores de fase proporcionan una fuente de corriente trifásica para gente que habita en zonas donde sólo se ofrece el servicio monofásico, para poder accionar grandes máquinas eléctricas, como la maquinaria agrícola.

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