• Author / Uploaded
• dario

Citation preview

EQUIPO RECTIFICADOR TRIFASICO 2000V-10A Rectificador a diodos de silicio, a régimen permanente de salida de 2000V-10A, alimentado por una red trifásica de 3 x 380 /220V(+ / - 5 % ) - 50Hz.( + / - 2 % ).50Hz.. TRANSFORMADOR: Cálculos: Uco = 2000V*1.05=2100V Iav = 10A Pcc = Uco*Iav = 2100V*10A=21KW FUS=0.955 Ss = Pcc = 21989.5VA 0.95 J = A = 2 A/mm² S Sección del núcleo a columna trifásico β=12Kgauss α=2W/Kg (perdidas en el núcleo por Kg) S = 15√(PQ/Fβα)=90.80cm² Devanado n→ numero de espira por volt n=N/(fBS)=22500/(50Hz12Kgauss90.80cm²)=0.4129 Np → numero de espiras del primario Np =n*Ep= 0.4129*380V =157 espiras Ns → numero de espira del secundario Vmax=π*Vco/(2qsenπ/q)=1209.19V Es(ef)=Vmax/√2=897.78V Ns = n*Es(ef)*1.05 = 0.4129*897.78v*1.05 = 389 espiras a → Relación de transformación a=Np/Ns=157/389=0.4033 corriente primaria Ip =Is/a=Ic*√(2/3)*/a=20.24A

Sección del alambre J = A/S → J = Ip/Sp → Sp = 20.24Amm²/2A=10.12mm² Sp = π*Rp² → Rp= √(Sp/π) = 1.79mm →Dp=3.58mm Ss = Is/J =[Ic*√(2/3)]/J=8.16Amm]²/2A=4.08mm² Ss = π/Rs² → Rs= √(Ss/π)=1.39mm² → Ds=2.279mm² Valores normalizados de alambre (awg) Dp=3.67mm² Ds=2.91mm² El núcleo trifásico a columna, se fijará convenientemente al bastidor correspondiente mediante tornillos con tuercas. El diseño del núcleo se realizara teniendo en cuenta el armado de las bobinas en forma concéntrica de manera de obtener un columna libre para alojar los devanados primario y secundario de 30cm de altura y cuya sección del mismo será de 10*10cm=100cm². Estará armado con chapas de acero-silicio de grano orientado, tratadas Térmicamente, los datos técnicos de los mismos se adjuntan al final del informe.Estas deberán encontrarse perfectamente ajustadas, con el objeto de evitar vibraciones y pintadas exteriormente de color negro para aumentar la disipación. La aislación entre bobinado y bobinado, y entre bobinado y núcleo será de clase H (tipo Mylar o similar) Dimensiones del núcleo Teniendo en cuenta los diámetros de los alambre y el numero de vueltas. Np*Dp=157*3.67mm=576.19mm=57.619cm Ns*Ds=390*2.91mm=11349mm=113.49cm Considero una altura de columna de 30cm Entonces: Nº de capas del primario = 57.619cm/30cm=1.92≈2 Nº de vueltas por capas = 157/2=78.5≈79 Nº de capas del secundario = 113.49cm/30cm=3.783≈4 Nº de vueltas por capas = 390/4=97.5≈98 H = 30cm valores aceptables de la ventana son H/b=3 o 7 b = 10cm verifica H/b=3

Peso estimado del núcleo G[Kg] = 0.183*S¾=0.133*900=119.7Kg Considerando el peso del cobre, el peso total del trafo estimado a grandes rasgos es de P total=210Kg.

UNIDAD RECTIFICADORA: Será trifásica de "onda completa". La refrigeración será natural. Se utilizarán diodos de silicio semikron de 1600 V de pico inverso repetitivo. Estos van conectado en serie en grupo de dos por fase (debido al inconveniente de conseguir diodo de estas características) para poder soportar la tensión de pico inverso de 2200V,producido por la configuración del circuito. Se protegerán contra sobrecargas, a través de fusibles ultrarrápidos, que se ubicarán a la entrada de la unidad (uno por fase). La protección contra sobretensiones se efectuará con varistores de óxido de zinc (tipo block) para absorción de sobretensiones, Todos los tornillos de conexión y fijación serán de fácil acceso para el eventual reemplazo del conjunto. La unidad tendrá indicado sobre una placa de aluminio y en un lugar claramente visible, el nombre del fabricante, N° de serie y los valores nominales de funcionamiento. Circuito rectificador

Cálculos de los componentes Vco=2100V Iav=10A Rc=200ohm Vmax=(π*Vco)/(2qsenπ/q)=(π*2100V)/(6senπ/3)=1269.199V Vef= Vmax/√2=897.78V Corrientes en el diodo Ic=10A Idmax=Ic Idav=10A/3=3.33A Idef=10ª/√3 Parámetros de elección del diodo

Idav>3.33A VRRM>2Vmax*cosπ/2q=2*1269.19*cos30=2200V Los diodos serán SKN 45 Y SKR 45 (las características se adjuntan al final del informe) Como en este caso tenemos que rectificar una gran tensión debemos disponer dos diodos en serie para poder soportar la tensión inversa que presenta el circuito. Para esta disposición debemos conectar en paralelo a cada diodo una resistencia elevada R para ecualizar las tensiones soportadas por los mismos. Calculo Utot → tensión inversa total a soportar Uin → tensión inversa de trabajo de los diodos Iim → la intensidad inversa máxima de los diodos para la tensión anterior n → nº de diodos R