Control De Potencia Por Ángulo Utilizando Como Elemento De Control Un Oscilador De Relajación Con Ujt

Control de potencia por ángulo utilizando como elemento de control un oscilador de relajación con UJT


1. INTRODUCCIÓN
Con este laboratorio se quería demostrar que con la variación del ángulo de disparo en un circuito de control, se podía variar la potencia de la carga que en este caso se evidencio mediante bombillas, se manejo potencia lo cual se debe tener cuidado para no dañarequipos de laboratorio.

2. DESARROLLO DE CONTENIDO
a. Preguntas previas a la practica
i. ¿Elabore el diagrama del oscilador de relajación con UJT?

ii. ¿Analice cualitativamente su funcionamiento y muestre las formas de onda generadas cuando este trabaja en carrera libre?

iii. ¿Cómo se sincroniza un circuito de control diseñado con UJT con la red eléctrica?Para sincronizar el circuito de control se debe conectar un transformador ya que tendría la misma frecuencia, al rectificar media onda solo manda los pulsos en el ciclo positivo.
iv. ¿Cómo se acopla un circuito de control con UJT a una etapa de potencia con rectificador controlada con SCR´s?
Aunque es posible conectar directamente el UJT al SCR, resulta más conveniente y más seguroseparar las etapas de control y de potencia. Para esto se puede utilizar un opto acoplador, conectando el diodo entre el UJT y tierra, y las terminales del foto transistor o el opto triac, según la referencia del opto acoplador.
v. ¿Cómo funciona el SCR alimentado con DC y alimentado con AC?
Los SCR’s en general trabajan con polarización directa entre el ánodo y cátodo, es decir, que elpotencial en el ánodo debe ser mayor al del cátodo. Cumpliendo con esta condición solo basta con un pulso en la compuerta para que lo active y comience a conducir. En corriente alterna es utilizado para controlar la potencia que es entregada a la carga. Para esto es utiliza, además, un circuito RC que produce un corrimiento en la fase entre el voltaje de entrada y el del condensador que es el quecontrola el disparo del tiristor.
vi. ¿Cuáles son las principales características eléctricas del SCR?
Las características que se deben tener en cuenta de un SCR al momento de realizar un diseño son La corriente o el voltaje necesarios en la compuerta para el disparo del tiristor, los voltajes máximos en conexión inversa y directa, la corriente máxima directa que soporta, y la máximapotencia que puede disipar. Todas estas características son dadas por el fabricante.

Ilustración [ 1 ]. Comportamiento del SCR.
b. Simulación 1. Control de potencia con rectificación de media onda.
Simulación 1. Control de potencia con rectificación de media onda.
Diseñar un control de potencia con un ángulo de disparo variable entre 10° y 160° del pico positivo de la señal de la redT=160 Hz=16.6 ms
α1=10°=t2*360°16.6 ms
t1=0.461 ms
α2=160°=t2*360°16.6 ms
t2=7.37 ms

Suponiendo que C1=1µF
T=RE*CE
R´E=0.461 ms1µF
R´E=461.11 Ω
RP=7.37 ms1 µF
RP=7377.78 Ω
En osciloscopio tomamos las formas de onda de los puntos Vz, Ve, Vb1, Vak y VRL.
Manejamos un Zener de 12 v, por ese motivo se recorta la señal.

Ilustración 2. Gráfica del voltaje Zener en el osciloscopio.Ilustración [ 3 ]. Gráfica del voltaje en la carga.
Ilustración [ 3 ]. Gráfica del voltaje en la carga.

Para el ángulo mínimo que es de 10°, el diagrama de tiempos es donde t1=0.461 ms.
El voltaje del ánodo y cátodo en el instante de tiempo t1=0.461 ms, se calcula de la siguiente manera.
Vak=12cos2π*60*0.461*10-3
Vak=2.07 [v]

Para el ángulo mínimo que es de 160°, el diagrama de tiempos esdonde t2=7.37 ms.
Vak=12cos2π*60*7.37*10-3
Vak=4.76 [v]

T=160 Hz=16.6 ms
α1=10°=t2*360°16.6 ms
t1=0.461 ms
α2=160°=t2*360°16.6 ms
t2=7.37 ms
Suponiendo que C1=1µF
T=RE*CE
R´E=0.461 ms1µF
R´E=461.11 Ω
RP=7.37 ms1 µF
RP=7377.78 Ω
En osciloscopio tomamos las formas de onda de los puntos Vz, Ve, Vb1, Vak y VRL.
Manejamos un Zener de 12 v, por ese motivo se recorta la señal, la señal...