Los ferrocarriles eléctricos necesitan mucha energía. De hecho, muchos de ellos explotan sus propias redes eléctricas de alta tensión e incluso algunos poseen sus propias centrales de generación. Sin embargo, pocos son totalmente autónomos. Deben intercambiar energía con las redes nacionales. Esto no es tan sencillo como puede parecer a primera vista. Por razones históricas, muchos sistemas de ferrocarriles están electrificados a frecuencias diferentes de las de las redes domésticas y, más aún, no siempre están sincronizadas.
Históricamente, para transformar la electricidad de una frecuencia a otra se emplearon máquinas rotatorias, completadas por equipos auxiliares cuando era necesario compensar la desviación de frecuencia dentro de ciertos límites. Sin embargo, la solución más avanzada es distinta: las nuevas instalaciones emplean convertidores de frecuencia basados enteramente en electrónica de potencia. Ofrecen numerosas ventajas, incluidos tiempos de respuesta menores y capacidad para ofrecer un mejor control de la energía reactiva.
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