¿Cómo un convertidor de frecuencia provoca un "cortocircuito duro" en el bus de CC?

El bus de CC dentro del convertidor de frecuencia trifásico de 60 Hz a 50 Hz es responsable de la transferencia de energía entre la rectificación y la inversión. Si un componente de potencia en el bucle de CC experimenta una falla grave, puede causar un estado similar a un cortocircuito severo en el bus de CC. Esto suele manifestarse como una caída repentina de la tensión del bus y un pico de corriente instantánea, lo que afecta a los equipos electrónicos de potencia.

Este cortocircuito severo no es una simple falla a tierra, sino una conducción directa causada por el fallo de los componentes internos del enlace de CC. Por ejemplo, una ruptura del aislamiento dentro de un condensador de filtro o un cortocircuito en un elemento de conmutación interno (como un IGBT/diodo) provocará que la corriente pase de una ruta de alta impedancia a una ruta de impedancia casi nula. Una vez que se produce el cortocircuito, la tensión en el bus de CC se limita rápidamente a casi cero, y la energía de salida del puente rectificador se consume casi instantáneamente en la ruta de cortocircuito interna.

En condiciones de falla, la limitación de corriente depende principalmente de la impedancia de la fuente de alimentación y de la impedancia en serie de los componentes del bus. Cuando la resistencia de la ruta interna del enlace de CC es insignificante, la corriente de cortocircuito del sistema aumenta rápidamente, lo que genera una gran tensión térmica y mecánica en las conexiones eléctricas, los cables, los condensadores de CC y los dispositivos semiconductores de potencia dentro del convertidor de frecuencia monofásico de 60 Hz a 50 Hz.