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• Nelson David de la Cruz

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INFORME PROYECTO I UNIDAD CARRERA

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Ingeniería Electrónica e Instrumentación

2177

Control Electrónico de Potencia

PRÁCTICA N°

LABORATORIO DE:

1

1

TEMA:

Laboratorio de Electrónica Conversor AC/AC de fase directo para controlar la cantidad de potencia entregada en diferentes tipos de cargas y arrancador suave para motores.

DURACIÓN (HORAS)

4

OBJETIVO

GENERAL  Diseñar e implementar un conversor AC/AC de fase directo, para controlar la cantidad de potencia entregada en diferentes tipos de carga: resistiva, inductiva, resistiva - inductiva. ESPECÍFICOS  Investigar el principio de funcionamiento del conversores AC/AC de fase directa con carga resistiva e inductiva.  Diseñar e Implementar el circuito para controlar la potencia en distintas cargas.  Realizar pruebas del circuito implementado utilizando las diferentes cargas: resistiva, inductiva, resistiva - inductiva con el control del ángulo de disparo.  Analizar las formas de onda obtenidas en la simulación y la práctica.

2

INSTRUCCIONES A. EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS

EQUIPOS:  Osciloscopio Agilent MATERIALES:  1 Arduino uno  Transformador de 110v/12v.  2 Transformadores de pulso.  2 SCR’s .  1 Opto transistor 4N25.  Resistencias y potenciómetros.  Cable de alimentación 110 𝑉𝑎𝑐  1 foco.  1 motor dc.  1 protoboard  Cables de conexión.  Computador personal.

3

RESUMEN.

En el presente trabajo se realizará la implementación de un circuito de control de fase directa AC/AC, el cual consta de diferentes etapas como: La de control que nos permite entregar pulsos de corriente de tiempo limitado para la activación de los tiristores, mediante la sincronización del cruce por cero, que consiste en el control del ángulo de disparo de los SCR´s para variar la señal que se entrega a la carga, la etapa de desacoplamiento se la realiza por motivos de seguridad para proteger el circuito de control en caso de alguna falla en la etapa de potencia la cual conecta la carga de señal de alterna, por lo tanto ninguna parte del control debe tener contacto eléctrico con la señal de alterna, permitiendo controlar el voltaje de la red que se entrega a la carga. Posteriormente se realizaran las pruebas pertinentes con diversas cargas como resistiva e inductiva, para el análisis de las formas de onda de entrada y salida del conversor visualizadas por medio del osciloscopio.

4

ABSTRACT

In the present work is held it implementation of a circuit of control of phase direct AC / AC, which consists of different stages as: it of control that us allows deliver pulses of current of time limited for the activation of Thyristors, through the synchronization of the crossing by zero, that consists in the control of the angle of shot of SCR´s for vary the signal that is delivers to the load, the decoupling stage is done for security reasons to protect the control circuit in the event of any failure in the power amplifier which connects the burden of AC signal, therefore any part of the control must have electrical contact with the AC signal, allowing to control the voltage supplied to the load. After is made relevant tests with different loads as resistive and inductive, for the analysis of forms of wave of input and output of the converter displayed by means of the oscilloscope. 5

MARCO TEÓRICO.

CONVERSORES AC/AC Estos conversores permiten controlar la cantidad de potencia que se entrega a un valor RMS del voltaje AC, pero sin llegar a modificar el flujo de energía. Los convertidores empleados para variar la tensión eficaz a través de la carga constante frecuencia son conocidos como controladores o reguladores de voltaje de ca. El control de voltaje se logra mediante:  Control de fase en virtud de la conmutación física que utiliza pares de controlado de silicio rectificadores (SCR).  Por el control de compensación con arreglo, forzada conmutación con conmutadores controlados completamente auto-conmutados como Tiristores, transistores de potencia. Tanto los conversores monofásicos como los trifásicos pueden ser controlados de manera unidireccional (media onda) o bidireccional (onda completa). Dependiendo de la potencia a entregar, estos conversores pueden dividirse en:      

Control de fase directo Control de fase inverso Control de fase simétrico Control de fase diferencial Control por ciclo integral Troceador AC

Inconvenientes de estos convertidores. Al igual que los rectificadores; presentan problemas con las corrientes armónicas que se produce por la distorsión de la onda senoidal en la carga y las distorsiones de las ondas de señal de salida producto de la aplicación de cargas inductivas.

CONTROL DE FASE DIRECTO. Para implementar el control de fase directo en potencias elevadas se utilizan dos SCR´s en anti paralelo. Para las dos aplicaciones el flujo de potencia hacia la carga es controlado variando el ángulo de disparo (𝛼), entre 0 y 180º, como se puede observar en la Figura 1.

Figura. 1 Control de fase directo

El control se realiza mediante la activación de los SCR en anti paralelo mediante el circuito de control que dispara los SCR con un ángulo de disparo ∝. Control de fase directo con carga resistiva.

(a)

(b) Figura. 2 a) Control de tensión alterna monofásico con carga resistiva. (b) Forma de onda

En la Figura 2 se observa que el tiristor 𝑇1 conduce si se aplica una señal de puerta en el semiciclo positivo de la fuente. 𝑇1 Conduce hasta que la corriente que lo atraviesa se hace nula, como sucede en el caso del SCR en el rectificador de media onda. Al aplicar una señal de puerta a 𝑇2 en el semiciclo negativo de la fuente, se proporciona un camino para la corriente de carga negativa. Si la señal de puerta de 𝑇2 está en retrasada medio periodo respecto de 𝑇1 , el análisis en el semiciclo negativo será idéntico al del semiciclo positivo, pero el signo algebraico de la tensión y de la corriente será opuesto. Uno de los métodos más comunes para variar el valor eficaz de una tensión alterna es por medio del llamado control por ángulo de fase, en el cual, dado un semiciclo de la red, el interruptor se acciona o dispara en un determinado ángulo, haciendo que la carga esté conectada a la entrada por un intervalo de tiempo menor o igual a un semiciclo. Para el caso de una carga resistiva, el ángulo de disparo puede valer entre 0º y 180º. Control de fase directo con carga inductiva En el caso de que la carga sea inductiva, el ángulo de control queda limitado por el argumento de la impedancia de carga. Suponiendo una carga genérica tipo RL (resistivainductiva) se tiene:

𝑍 = √𝑅 2 + (𝜔𝐿)2 𝑦 𝜃 = tan−1 (

𝜔𝐿 ) 𝑅

(1)

Con lo que el ángulo de disparo para poder regular la potencia de la carga puede variar entre: 𝜃 < 𝛼 < 𝜋. En el caso de una carga puramente inductiva, el ángulo de disparo puede valer entre 90º y 180º para poder regular la tensión.La figura 3 muestra la topología y las formas de ondas típicas en un regulador de alterna con control por ángulo de fase y con una carga puramente inductiva, esta configuración es típica de una reactancia controlada por tiristores.

Figura. 3 Comportamiento del conversor AC/AC de fase directa con carga resistiva- inductiva

Una alternativa para garantizar una corriente bidireccional es, en vez de enviar apenas un pulso de disparo, mantener la señal de control hasta el final de cada semiciclo. Esto hace que el regulador de tensión se comporte como un cortocircuito, manteniendo una corriente CA, pero sin regulación de potencia. TIPOS DE CARGA: CARGAS RESISTIVAS: Son todas aquellas que consumen electricidad y por lo general producen calor y/o luz, por ejemplo: parrillas eléctricas, focos, horno eléctrico, cafetera, sandwichera. Su consumo se mide en KW/h. HORNO DE INDUCCIÓN El Horno de inducción mostrado en la figura 5, es aquel en donde el calor es generado por calentamiento, por la inducción eléctrica de un medio conductivo (un metal) en un crisol, alrededor del cual se encuentran enrolladas bobinas magnéticas se denomina horno de inducción.

Figura 5: Horno de inducción de fusión de acero.

El calor de inducción se basa en una bobina hecha con un tubo de cobre, como se muestra en la figura 6. El agua fluye a través de las bobinas que trabajan junto a los elementos de calefacción de cobre y ayudan a enfriar el horno según sea necesario. El tamaño y forma de la bobina puede ser determinada según la aplicación específica para la que se utilice el horno.

Figura 6: Partes de un horno de inducción

Funcionamiento horno de inducción Durante el funcionamiento normal de un horno de inducción se emite un zumbido, silbido o chirrido (debido a la magnetostricción), cuya frecuencia puede ser utilizada por los operarios con experiencia para saber si el horno funciona correctamente o a qué potencia lo está haciendo.  Por medio del control de velocidad se hace funcionar el motor para proporcionarle energía mecánica al alternador de alta frecuencia.  El alternador de alta frecuencia proporciona la energía alterna utilizada por el horno de inducción, esta energía pasa a través de un banco de capacitores automáticos para poder regular el factor de potencia.  Un sensor de temperatura sensa la temperatura del horno, la señal es transmitida a un indicador de temperatura y a su vez a un controlador o variador de velocidad.

 El variador de velocidad regula las revoluciones por minuto, al hacer esto está variando la frecuencia del alternador. Principales usos de los Hornos de Inducción Las fundiciones más modernas utilizan este tipo de horno y cada vez más fundiciones están sustituyendo los altos hornos por los de inducción, debido a que aquellos generaban mucho polvo entre otros contaminantes. Los hornos de inducción pueden ser utilizados para fundir, soldar, tratar o ajustar por contracción cualquier material que sea adecuado para su uso con calor por inducción. El tratamiento puede incluir materiales de recocido, endurecimiento o templado. La inducción de calor puede ser utilizada para soldaduras fuertes o soldadura simple de cobre, bronce, latón o acero. El ajuste por contracción puede implicar el montaje de piezas para una fabricación precisa. Los procesos de fundición se pueden hacer con material de hormigón que sea compatible con calor por inducción. Estos metales incluyen el acero, bronce, cobre y latón. CARGAS R-L MOTORES TRIFÁSICOS DE ALTA POTENCIA Los motores inducción o asíncronos son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor necesaria para producir torsión es inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator, como se observa en la figura 7. Por lo tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor, como en los motores universales, motores DC y motores grandes síncronos.

Figura 7: Partes de un motor de inducción trifásica.

El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión eléctrica en el rotor según la Ley de inducción de Faraday. La velocidad de rotación del campo magnético o velocidad de sincronismo está dada por: 60𝑓𝑐 𝑛𝑠𝑖𝑐 = 𝑃 Donde 𝑓𝑐 es la frecuencia del sistema, en Hz, y 𝑃 es el número de pares de polos en la máquina. Estando así la velocidad dada en revoluciones por minuto (rpm). Funcionamiento: Eléctricamente hablando, se puede definir al motor asincrónico como un Transformador eléctrico cuyos bobinados del estator representan el primario, y los devanados del rotor equivalen al secundario de un transformador en cortocircuito. En el momento del arranque, producto del estado de reposo del rotor, la velocidad relativa entre campo estatórico y rotórico es muy

elevada. Por lo tanto, la corriente inducida en el rotor es muy alta y el flujo de rotor (que se opone siempre al del estator) es máximo. Como consecuencia, la impedancia del estator es muy baja y la corriente absorbida de la red es muy alta, pudiendo llegar a valores de hasta 7 veces la intensidad nominal. Este valor no hace ningún daño al motor ya que es transitorio, y el fuerte par de arranque hace que el rotor gire enseguida, pero causa bajones de tensión abruptos y momentáneos que se manifiestan sobre todo como parpadeo en las lámparas lo cual es molesto, y puede producir daños en equipos electrónicos sensibles. Los motores de inducción están todos preparados para soportar esta corriente de arranque, pero repetidos y muy frecuentes arranques sin períodos de descanso pueden elevar progresivamente la temperatura del estator y comprometer la vida útil de los devanados del mismo hasta originar fallas por derretimiento del aislamiento. Por eso se utilizan en potencias medianas y grandes, dispositivos electrónicos de "arranque suave", que minimizan la corriente de arranque del motor. MÉTODO DE ARRANQUE SUAVE ( SOFT-START): El método de arranque suave es similar al de resistencia o inductancia en serie con el motor. El arrancador está constituido principalmente por dispositivos de estado sólido para controlar la tensión y por lo tanto el flujo de corriente hacia el motor. Gráficamente se puede decir que el arrancador suave se conecta en serie con las líneas de alimentación aplicadas al motor, o también se puede conectar en el interior del motor conectado en delta para controlar la tensión aplicada en cada bobina. La configuración de dos tiristores en antiparalelo o back to back funciona como interruptores de estado sólido que están encendidos por una parte de cada ciclo. Tienen como ventaja mejora la eficiencia relativa en comparación con otros métodos. Otra importante ventaja de los arrancadores suaves es que la tensión media puede ser modificada para adaptarse a las condiciones iníciales, variando el ángulo de conducción de los tiristores el voltaje de salida puede ser aumentado o disminuido, se logra fácilmente gracias a la electrónica de control. En el gráfico siguiente (Fig. 8) se puede observar las diferencias básicas entre el arranque directo en línea (Dol), el arranque estrella-triángulo y el arranque sueve en términos de tensión de motor (V), intensidad del motor (i) y par motor (T) (Soren & Johansson, 2004).

Figura. 8: Diferencias entre tipos de arrancadores

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PROCEDIMIENTO.

1. Implementación de la etapa de control del circuito diseñado. Armar el circuito de la figura nueve de cruce por cero para poder sincronizar la señal de disparo en los SCR´s.

Figura 9. Cruce por cero

Cálculos :  Calculo de la resistencia en el diodo 𝑉𝑜𝑝𝑡𝑜 = 1.5𝑉 𝑉𝑑 = 1𝑉 𝐼𝐹 𝑜𝑝𝑡𝑜=30mA 𝑉1 = 2𝑉𝑑 + 𝑉𝑟 + 𝑉𝑜𝑝𝑡𝑜 Con voltaje rectificado 𝑉𝑑𝑐 =

2𝑉𝑝 𝜋

=

2√2𝑉1 𝜋

= 10.8

𝑉𝑟 = 𝑉𝑑𝑐 − 2𝑉𝑑 − 𝑉𝑜𝑝𝑡𝑜 𝑉𝑟 = 10.8 − 2(1) − 1.5 = 7.3[𝑉] 𝑅=

𝑉𝑟 7.3𝑣 = = 243Ω ≅ 220 𝐼𝐹 𝑜𝑝𝑡𝑜 30𝑚𝐴

 Calculo de la resistencia en el transistor 𝐼𝑐 = 500𝑢𝐴 𝑉 = 5 [𝑉] 5 𝑅= 500 [𝑢𝐴] 𝑹 = 𝟏𝟎𝒌Ω Realizar la programación del microcontrolador para el controlar el Angulo de disparo de los tiristores. Implementar el circuito de la figura 10.

Figura 10. Configuración de entradas y salidas del Arduino

2. Implementación de la etapa de desacoplamiento. Realizar el desacoplamiento mostrado en la figura 11 para proteger el circuito de control en caso de una posible falla en la parte de potencia que puede ocasionar daños.

Figura 11. Desacoplamiento

Cálculos: 𝐼𝑔 = 500 𝑢𝐴 𝑉𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆 𝑃𝑈𝐿𝑆 = 𝐼𝐺 ∗ 𝑅𝐺 + 𝑉𝐺𝐾 + 𝑉𝐷 𝑉𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆 𝑃𝑈𝐿𝑆 − 𝑉𝐺𝐾 − 𝑉𝐷 𝐼𝐺 5 − 1 − 0.7 𝑅𝐺 = = 6.6 𝐾𝑜ℎ𝑚 500 𝑢 𝑅𝐺 =

3. Implementación de la etapa de control del circuito diseñado. Realizar la etapa de potencia mostrada en la figura 12, esta etapa será la que ponga en contacto la carga con el voltaje entregado por la red.

Figura 12. Etapa de potencia

CÁLCULOS: 

Voltaje en la carga 𝟏 𝒔𝒊𝒏(𝟐𝜶) 𝑽𝒐 𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝒊 𝒓𝒎𝒔√ (𝝅 − 𝜶 + ) 𝝅 𝟐

𝑺𝒊: ∝ = 𝟎° 𝟏 𝐬𝐢𝐧(𝟐𝟎) 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 √ (𝝅 − 𝟎 + ) 𝝅 𝟐 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 𝑺𝒊: ∝ = 𝟗𝟎°

𝟏 𝝅 𝐬𝐢𝐧(𝝅) 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 √ (𝝅 − + ) 𝝅 𝟐 𝟐 𝟏 𝝅 𝐬𝐢𝐧(𝝅) 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 √ (𝝅 − + ) 𝝅 𝟐 𝟐 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝟎. 𝟕𝟎𝟕 ∗ 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 𝑺𝒊: ∝ = 𝟏𝟖𝟎° 𝟏 𝐬𝐢𝐧(𝟐𝝅) 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝑽𝑰𝒓𝒎𝒔 √ (𝝅 − 𝝅 + ) 𝝅 𝟐 𝑽𝑶𝒓𝒎𝒔 = 𝟎 

Caculo para las peores condiciones 𝜶 = 𝟎

𝑽𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 = 𝟐𝟐𝟎𝑽 𝑺𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 = 𝟏𝟎𝑲𝑾 → 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂𝒔 𝒊𝒏𝒅𝒖𝒔𝒕𝒓𝒊𝒂𝒍𝒆𝒔

Con un 𝑓𝑃 = 0.8

𝑺𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 = 𝑽𝒓𝒎𝒔 ∗ 𝑰𝒓𝒎𝒔 𝑃 𝑓𝑃 = = 𝜃 𝑆 𝑃 10𝐾𝑤 = 𝑓𝑃 0.8 𝑆 = 12.5𝐾𝑉𝐴

𝑆=

𝐼𝑟𝑚𝑠 = 𝐼𝑟𝑚𝑠 =

𝑆 𝑉𝑟𝑠𝑚

12.5𝐾𝑉𝐴 220𝑉

𝐼𝑟𝑚𝑠 = 56.8 𝐴 La corriente en SRC en antiparalelo 𝐼𝑠𝑐𝑟 =



𝐼𝑟𝑚𝑠 = 28.4 𝐴 2

Voltaje de bloqueo reverso en el SCR 𝑽𝑩𝑹 = √𝟐 ∗ 𝟐𝟐𝟎 ∗ 𝒇𝒂𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝟑 𝑽𝑩𝑹 = √𝟐 ∗ 𝟐𝟐𝟎 ∗ = 𝟑𝟏𝟏. 𝟏𝟑𝑽 𝟐

Para una corriente de hasta 4A y un voltaje de polarización inversa de 600v se hace uso de un SCR TIC106. En la práctica se hizo uso una resistencia de 10KΩ a 1 W para asegurar el disparo correcto de la Gate de los SCR’s.

Unir todas las etapas como se muestra en la figura 13 para tener el control de fase directo y así poder controlar la cantidad de voltaje que recibirá la carga según el Angulo de disparo de los tiristores.

Figura 13. Conversor AC/AC de fase directa

7.Observar las formas de onda de voltaje y corriente a la entrada y salida del conversor 8.Analizar los resultados

7

RESULTADOS OBTENIDOS

Mediante la simulacion del control de fase directo con Proteus se puede observar las siguientes señales de salida. FORMAS DE ONDA SIMULADAS: Carga resistiva

Carga resistiva inductiva

(𝜶 = 𝟒𝟓°)

(𝜶 = 𝟒𝟓°)

Corriente en la carga Voltaje en la carga

(𝜶 = 𝟗𝟎°)

Corriente de la fuente Voltaje en la carga

(𝜶 = 𝟗𝟎°)

Cruce por cero Voltaje de la fuente Voltaje en la carga.

Cruce por cero Voltaje de la fuente Voltaje en la carga. Señal de disparo

Señal de disparo

(𝜶 = 𝟏𝟑𝟓°)

Corriente en la carga Voltaje en la carga

(𝜶 = 𝟏𝟑𝟓°)

Corriente en la carga Voltaje en la carga

(𝜶 = 𝟏𝟖𝟎°)

(𝜶 = 𝟏𝟖𝟎°)

Cruce por cero Voltaje de la fuente Voltaje en la carga.

Cruce por cero Voltaje de la fuente Voltaje en la carga.

Señal de disparo

Señal de disparo

FORMAS DE ONDA DE VOLTAJE EN LA CARGA OBTENIDAS: Corriente de salida Volatje de salida Carga resistiva

Carga Resistiva inductiva

(𝜶 = 𝟎°)

(𝜶 = 𝟎°)

(𝜶 = 𝟒𝟓°)

(𝜶 = 𝟒𝟓°)

(𝜶 = 𝟗𝟎°)

(𝜶 = 𝟗𝟎°)

(𝜶 = 𝟏𝟑𝟓°)

(𝜶 = 𝟏𝟑𝟓°)

(𝜶 = 𝟏𝟖𝟎°)

(𝜶 = 𝟏𝟖𝟎°)

Carga Inductiva (𝜶 = 𝟎°)

(𝜶 = 𝟗𝟎°)

(𝜶 = 𝟏𝟑𝟓°)

(𝜶 = 𝟏𝟖𝟎°)

Analisis: El conversor implementado tiene un control de potencia de fase directo del 0 al 100% en la carga pero un gran inconveniente es la cantidad de armónicos que produce, estos conversores además presentan cambios en las ondas de salida debido a la aplicación de cargas inductivas las cuales causan que los SCR´s conduzcan incluso después de cruce por cero. En primer caso aplicando una carga resistiva en conversor permite el control de potencia mediante el ángulo de disparo de los scr de 0 a 180°, en este las formas de onda de la corriente no son afectados por lo cual estas son similares a las de voltaje presente en la carga resistiva. Aplicando una carga inductiva los scr son obligados a conducir durante un tiempo adicional que toma a la carga inductiva descargar la energía almacenada como se observa en las formas de onda obtenidas en el osciloscopio para cargas inductivas. La variación del ángulo para controlar la potencia entregada a la carga del conversor AC/AC de fase directo implementado nos permite la utilización del mismo como un arrancador para motores de corriente alterna suave mediante la entrega de voltaje mínimo a un voltaje máximo durante determinado tiempo variando el ángulo de disparo de los SCR.

8

CONCLUSIONES







 

El control de fase directa es sencillo de implementar, económico y con diversas aplicaciones, pero es uno de los que más contenido armónico posee lo cual puede ser perjudiciales en nuestros sistemas de potencia. La determinación de cruce por cero es de vital importancia el cual es el momento en que la señal de voltaje pasa por el cero cambiando de voltaje positivo negativo o viceversa, con el cual se determinar el ángulo de disparo acorde al tiempo que se tarda la señal en llegar a dicho ángulo. En la carga resistiva-inductiva presenta un voltaje de conducción adicional producido por la descarga de corriente almacenada en la parte inductiva de la carga, obligado al SCR a conducir en el siguiente semiciclo por un intervalo de tiempo pequeño. El control de fase directo mediante el ángulo de disparo, controla la cantidad de potencia entregada a la carga permitiendo el control de dientes tipos de cargas dependiendo de la aplicación o necesidad requerida. El control de potencia en cargas inductivas es adecuado a partir de los 90°, ya que si este ángulo de disparo es menor se pierde el control del conversor ocasionado

por el almacenamiento de energía en las carga inductiva. El arrancador suave entrega proporcionalmente un voltaje a la carga durante un tiempo determinado, con el fin de evitar consumo excesivo de corriente de la red de energía al arrancar motores de corriente alterna. La aplicación del arrancador suave para el motor, se obtienen unos picos de voltaje tanto para semi-ciclo positivo, cuanto para el semi-ciclo negativo como los generados para cargas resistiva inductivas, generados por las bobinas del motor que almacenan energía, obligando a los SCR’s a conducir un pequeña porción en la región donde se supone que no deberían.

 

11

RECOMENDACIONES



  



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[2] [3]

[4]

[5]

Realizar el desacoplamiento entre el circuito de control y el de potencia mediante el aislamiento eléctrico usando transformadores de pulsos para evitar daños al circuito de control en el caso de que existieran cortocircuitos o programas en el circuito de potencia. Conectar de manera correcta el GND (tierra) del osciloscopio para evitar daños al circuito y al usuario. Evitar que cada uno de los gates de los SCR´s estén cortocircuitados pero considerando que tengan las mismas señales. Lo más favorable para este tipo de aplicaciones es no utilizar TRIAC´s debido a que conducen en ambos sentidos, lo que puede causar el disparo en un ángulo no indicado, perdiendo así el control del sistema al aplicar cargas inductivas en el control de fase directo . Es preferible utilizar transformadores de pulsos en la etapa de desacoplamiento ya que evita disparos no deseados en las conmutaciones de los interruptores de potencia debido a que el ángulo de disparo es variable.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA WEB

D. W. Hart, «Conversores AC/AC,» de Electrónica de Potencia, Madrid, Prentice Hall, 2001, p. 177. R. Muhammad, de Electrónica de potencia, México, editorial Pearson, 2004, p. 203. «microchip.com,» [En línea]. Available: http://www.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00521c.pdf. [Último acceso: 26 Noviembre 2016]. [En línea]. Available: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4367/1/M-ESPEL0014.pdf. [Último acceso: 26 Noviembre 2016]. En linea]. Avaible: https://www.ecured.cu/Horno_de_inducci%C3%B3n [Ultimo acceso: 03 de Diciembre del 2016]

[6]

En linea]. Avaible: http://prof.usb.ve/jaller/Guia_Maq_pdf/cat_motores_ind.pdf [Ultimo acceso: 04 de Diciembre del 2016]

[7]

En linea]. Avaible: https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_as%C3%ADncrono#Funcionamiento [Ultimo acceso: 04 de Diciembre del 2016]

[8]

Soren, K., & Johansson, H. (2004). Funcionamiento suave desde el principio. revista ABB, 22-26. Recuperado el 05 de Diciembre de 2016

[9]

http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion1.HornosIndustriales.2006.pdf

Latacunga 07 de Diciembre de 2016

Elaborado por: Bermeo Ivonne Curay Diego Sanchez Juan Pablo Tipantasi Gissela Estudiantes

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ANEXOS

Aprobado por:

Ing. Franklin Silva Docente de la asignatura