Un cicloconvertidor es un dispositivo que convierte corriente alterna, o CA, energía a una frecuencia en energía CA de una frecuencia ajustable pero más baja sin ninguna etapa de corriente continua o CC en el medio. También se puede considerar como un cambiador de frecuencia estático y normalmente contiene rectificadores controlados por silicio. El dispositivo consta de una matriz que contiene interruptores conectados en paralelo, espalda con espalda, que se utilizan para fabricar las formas de onda de CA de salida deseadas. Es posible controlar la frecuencia de estas formas de onda de CA de salida abriendo y cerrando los interruptores de forma controlada.
Este convertidor convierte energía CA monofásica o trifásica en energía monofásica o trifásica que tiene una frecuencia y magnitud variables. Normalmente, la frecuencia de salida de la alimentación de CA es menor que la frecuencia de entrada. Un cicloconvertidor tiene la capacidad de operar con cargas de factores de potencia variables y también permite un flujo de potencia bidireccional. Se pueden clasificar en dos tipos: cicloconvertidores controlados por fase y cicloconvertidores de envolvente. En el primero, el control del ángulo de disparo se logra a través de impulsos de puerta ajustables, mientras que en el segundo, los interruptores permanecen en un estado encendido y conducen en semiciclos consecutivos.
Se utilizan principalmente para controlar la velocidad de los variadores y para convertir la potencia de frecuencia de entrada variable en una salida de frecuencia constante, como en aplicaciones de muy alta potencia, incluida la conducción de motores síncronos y motores de inducción. Algunos de los lugares donde se emplean los cicloconvertidores incluyen accionamientos de molinos de cemento, bobinadoras de minas y molinos de molienda de minerales. También se utilizan en accionamientos de propulsión de barcos, accionamientos scherbius y accionamientos de laminadores.
Ofreciendo muchas ventajas, un cicloconvertidor se puede utilizar en bastantes aplicaciones de baja velocidad y también es un sistema compacto. Su capacidad para afectar directamente la conversión de frecuencia de la energía sin ninguna etapa intermedia que involucre energía de CC es otra gran ventaja. Si el cicloconvertidor experimenta una falla de conmutación, los resultados son mínimos, como la explosión de los fusibles individuales.
También tiene la capacidad de regeneración, cubriendo el rango total de velocidades. Otra gran ventaja del cicloconvertidor es su capacidad para entregar una forma de onda sinusoidal a una frecuencia de salida más baja. Esta ventaja proviene de su capacidad para sintetizar la forma de onda de salida utilizando una gran cantidad de segmentos de la forma de onda de entrada.
Sin embargo, esta tecnología tiene algunas desventajas. En primer lugar, la frecuencia de la potencia de salida es alrededor de un tercio o menos de la frecuencia de entrada. Es posible mejorar la calidad de la forma de onda de salida si se emplea una mayor cantidad de dispositivos de conmutación. Un cicloconvertidor requiere un mecanismo de control bastante complejo y también utiliza una gran cantidad de tiristores. Su uso también está limitado por armónicos severos y el rango de frecuencia de salida baja.