¿Qué es un rectificador de corriente?
Un rectificador de corriente es un elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Dependiendo de la alimentación en corriente alterna que emplean se pueden dividir en monofásicos o trifásicos.
¿Para qué se utilizan los rectificadores?
Equipos de Baja Tensión: anodizado de aluminio, baños galvánicos, recuperación de metales, tratamiento de superficies.
Equipos de Alta Tensión: equipos de laboratorio, aplicaciones industriales
¿Qué tipo de rectificadores podemos encontrar en el mercado?
Rectificadores refrigerados por aceite dieléctrico.
Las ventajas más notables de estos equipos son la excelente conservación de los equipos al pasar de los años, esto se debe a dos factores principales. La dimensión de los componentes internos debe ser mayor que los refrigerados por ventiladores y los componentes del equipo quedan protegidos del medio ambiente.
Como desventajas tenemos que los costos de inversión inicial pueden superar el 80% respecto a los más económicos. El uso de aceite dieléctrico está restringido en muchos países debido a los agentes contaminantes y cancerígenos propios. Y por último, debido a que los elementos internos del equipo están montados en un contenedor sellado, se dificulta mucho el acceso a ellos para procesos de mantenimiento preventivo; en muchos casos es difícil detectar y corregir algunos daños menores, que terminan convirtiéndose en mayores, por lo que las reparaciones de estos rectificadores suelen ser más grandes y costosas. Además el tamaño de estos equipos es considerablemente mayor a los demás.
Rectificadores refrigerados por aire.
Los sistemas de refrigeración por aire son los más comunes en la actualidad, por ser los más prácticos y económicos. Existen dos categorías en estos; los que usan ventiladores y los que solo utilizan la convección natural.
Los equipos refrigerados por ventiladores son los más usados, debido a que se puede reducir el tamaño general de los componentes del rectificador, lo cual repercute directamente en el costo final del equipo.
Las principales ventajas de estos equipos son el menor costo de inversión inicial y la facilidad para acceder a los componentes internos del equipo; esto permite hacer revisiones y mantenimientos con mayor facilidad que en otros equipos.
La principal desventaja que tienen estos equipos es la facilidad con que se contaminan con polvo y con los vapores que emanan los baños de procesos.
En cuanto a los equipos con refrigeración por aire por convección, requieren el uso de disipadores de temperatura de tamaños considerablemente grandes en el área de rectificación y también el transformador debe poseer mayores dimensiones que el caso anterior.
Como ventajas podemos considerar que son menos afectados por los vapores del ambiente y que la utilización de gabinetes abiertos o semi-abiertos permite fácil acceso a los componentes internos para el mantenimiento.
Como desventajas principal tenemos el coste de la inversión inicial, que puede llegar a ser un 50% más del caso anterior. También el volumen general del equipo es mayor, lo cual puede ser un problema donde no se cuente con suficiente espacio.
Rectificadores refrigerados por agua re-circulante.
El uso de agua re-circulante tiene como principal ventaja la gran eficiencia del H2O para desalojar el calor interno de los componentes, tanto en el transformador, como en los semiconductores de potencia.
Como principales ventajas encontramos la muy alta durabilidad de los componentes internos de estos equipos; además la exposición a vapores contaminantes es baja. El tamaño del equipo es el más reducido de todos. Además la accesibilidad al interior del equipo es sencilla.
Como principal desventaja tenemos la necesidad de disponer de una abundante y continúa fuente de agua blanda fría (el consumo promedio de agua es de 10 l/min. por cada 500 Amperios, esto a una temperatura máxima de 25° C). También es necesario disponer de una bomba para asegurar la presión y caudal correctos. Además siempre existe la posibilidad de una fuga de agua dentro del rectificador que puede ser causante de grandes daños, aunque estos equipos tienen diversidad de sensores de humedad, presión, etc.
¿Cuáles son las principales causas que provocan el mal funcionamiento de los rectificadores?
El impacto más relevante se manifiesta en las características de los semi-conductores de potencia (resistencia interna, inductancia, tensión umbral, corriente de encendido). Lo cual lleva a que se produzca un desequilibrio de corrientes entre los semiconductores de una misma rama.
¿Cómo se realiza el mantenimiento en los rectificadores?
El mantenimiento preventivo se reduce básicamente a tres puntos:
- Inspección visual: el ojo experimentado está en capacidad de distinguir conexiones sulfatadas, conexiones o áreas que presenten síntomas de recalentamiento, borneras de empalme flojas, cintas aislantes desprendidas, áreas de contacto a tierra abiertas, formación de óxido en el gabinete, etc. Y proceder a la corrección adecuada de acuerdo al caso.
- Limpieza de componentes internos y externos: Debe programarse con periodos de tiempo adecuados para cada tipo de rectificador. Por ejemplo en los refrigerados por aire es prudente, por lo menos cada tres meses, dedicar unos minutos para desalojar el polvo acumulado en el interior del rectificador. Para ello se puede utilizar aire comprimido. Por otro lado en los equipos refrigerados por aceite dieléctrico se debe extraer el aceite para su posterior filtrado y así poder reutilizar la mayor cantidad posible de este.
- Equilibrio de corriente: Con una pinza amperimétrica debe medirse el amperaje que está consumiendo el equipo con el fin de diagnosticar problemas de desbalance en la corriente lo cual puede ser indicio de diodos abiertos o en cortocircuito. En caso de encontrar un desbalance mayor al 15% entre fases, debe contactar el personal especializado para una reparación adecuada.
En la industria actual la corriente que se suministra a los equipos de una cadena de producción debe estar muy controlada para evitar el mal funcionamiento y problemas en la cadena de producción. Los rectificadores de corriente son los encargados de mantener ajustada la carga eléctrica suministrada a dichos equipos, por lo que el mantenimiento preventivo es de vital importancia para el buen funcionamiento de estos equipos.