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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPEL EXTENSIÓN - LATACUNGA

CONTROL ELECTRÓNICO DE POTENCIA

INTEGRANTES: Alejandro Abril Víctor Morales NIVEL: Séptimo A

Contenido OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................... 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................. 3 VARIABLESS.................................................................................................................... 3 RESUMEN......................................................................................................................... 3 ABSTRACT ....................................................................................................................... 4 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 4 MATERIALES ................................................................................................................... 4 DESARROLLO.................................................................................................................. 5 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 7 RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 9 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 9

TEMA Diseño de diferentes tipos de conversores AC/DC que permitan controlar la potencia que se entrega a un motor DC para comprobar los conocimientos adquiridos en clases. OBJETIVO GENERAL  Diseñar diferentes tipos de conversores AC/DC que permitan controlar la potencia que se entrega a un motor DC para comprobar los conocimientos adquiridos en clases. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Investigar el funcionamiento de los diferentes tipos de conversores AC/DC.  Investigar las características y funcionamiento de un motor DC.  Diseñar un conversor AC/DC no controlado de media onda que me permita controlar la potencia entregado a un motor DC.  Diseñar un conversor AC/DC no controlado de onda completa que me permita controlar la potencia de un motor DC  Diseñar un conversor AC/DC controlado de media onda para controlar la potencia que se entrega a un motor DC.  Diseñar un conversor AC/DC controlado de onda completa para un motor DC.  Diseñar un conversor AC/DC semicontrolado de onda completa para un motor DC.  Realizar las simulaciones para cada tipo de conversores.  Analizar las ondas obtenidas en la simulación. VARIABLES Dependientes Motor DC Independientes Conversores AC/DC

RESUMEN El presente informe describe el diseño de conversores AC/DC de onda completa y media onda sean controlados, semicontrolado, y no controlados, el objetivo del diseño de estos conversores son el de controlar la potencia que se entrega a un motor DC para hacer el diseño se realiza una investigación previa sobre el

funcionamiento y características de los diferentes tipos de conversores AC/DC y del motor DC. ABSTRACT This report describes the design of converters AC / DC full-wave and medium wave are controlled, semi-controlled, and uncontrolled, the design goal of these converters are to control the power delivered to a DC motor for the design previous research on the operation and characteristics of different types of converters AC / DC and DC motor is performed. MARCO TEÓRICO Conversor AC/DC Introducción

Un rectificador convierte corriente alterna en corriente continua. La finalidad de un rectificador puede ser generar una salida continua pura o proporcionar una onda de tensión o corriente que tenga una determinada corriente continúa. En la práctica, el rectificador de media Onda se utiliza principalmente en aplicaciones de baja potencia, ya que la corriente media de la red de suministro no será cero y una corriente media distinta de cero puede causar problemas en el funcionamiento de los transformadores. Aunque las aplicaciones prácticas de un conversor AC/DC de media Onda, son limitadas, merece la pena, analizarlo detalladamente, pues una comprensión pormenorizada del circuito rectificador de media onda permitirá al estudiante avanzar en el análisis de circuito más complejos. Los conversores (rectificadores) AC-DC con conmutación natural, son circuitos que permiten obtener potencia DC a partir de una Fuente de AC. La operación de un conversor AC-DC está basado en el encendido y apagado de los elementos rectificadores, los cuales son generalmente diodos y/o tiristores. El uso de tiristores como rectificadores a los cuales se les puede retardar en su activado, dan la posibilidad de obtener un voltaje variable DC en los terminales del conversor. La elección de un tipo de conversor para una determinada aplicación depende de ciertos criterios tales como: MATERIALES       

2 pic16f877a 2 SCR’s 2 MOC 3021 Transformador Resistencias y potenciómetros. Dip-switch Pulsador

      

Osciladores 12 Mhz LCD Fuente de 5V Fuente de AC Cables de conexión Multimetro Osciloscopio

DESARROLLO 1. Diseñar el conversor AC/AC de control de fase directa. 2. Simular el circuito mediante software utilizando proteus ISIS profesional. 3. Obtener las formas de onda en el simulador proteus. 4. Implementar el circuito en el protoboard. 5. Polarizar de forma correcta el circuito. 6. Obtener por medio del osciloscopio las formas de onda para una carga resistiva e inductiva. 7. Comparar las formas de onda obtenidas en la práctica con las formas de onda del simulador. Circuito

Fig.1 Diseño del conversos AC/AC con control de fase directa en el software ISIS

Formas de onda

Señal de pulsos del microcontrolador

Señales de voltaje para carga resistiva Angulo de 45 grados

Angulo de 60 grados

Señales de voltaje con carga inductiva

Angulo de 45 grados

Angulo de 60 grados

ANALISIS DE RESULTADOS En las formas de onda obtenidas del conversor AC/AC de control de fase directa presentadas anteriormente son parecidas a las del simulador pero difieren un poco debido a que la simulación en software presenta condiciones ideales. Como se observa para cargas inductivas se pierde el control para ángulos pequeños debido a que la corriente se retrasa del voltaje y se generan más armónicos, para cargas resistivas no hay pérdidas de control. CONCLUSIONES

 El control de fase directo permite variar el ángulo de disparo por lo tanto se puede variar la potencia en forma continua para cargas resistivas e inductivas.  En cargas inductivas la corriente se retrasa con respecto al voltaje y por consiguiente no se obtiene control para ángulos pequeños.  El conversor AC/AC más simple y de menor costo es el control de fase directa  El conversor AC/AC de control de fase directa genera armónicos debido a que la señal que se obtiene no es senoidal pura.  El oscilador de 12 Mhz del microcontrolador alcanza una mayor cantidad de ejecuciones ya que se está triplicando la frecuencia normal que es de 4 Mhz.  Para aplicaciones en altas potencia se utilizan SCR’s en antiparalelo.  Con dos SCR’s en antiparalelo se consigue trabajar en los dos semiciclos de la onda RECOMENDACIONES  Independizar el masterclear (pin 1) del microcontrolador para el correcto funcionamiento del dispositivo visualizador.  Aislar la parte del circuito de potencia del circuito de control para protección de los elementos  Para la parte de control y visualización utilizar dos microcontroladores de forma independiente debido a que la impresión en el LCD produce una pausa y esto afectaría al circuito.  Probar cada etapa del circuito para constatar el correcto funcionamiento del circuito. BIBLIOGRAFIA  http://www.unicrom.com/maq_motor_universal_caracteristicas_velocidad .asp  http://tec.upc.es/el/TEMA-6%20EP%20%28v1%29.pdf  http://www.uma.es/investigadores/grupos/electronica_potencia/index.ph p?option=com_content&view=article&id=91&Itemid=127