Estabilizador de tension de cuatro pñasos

Resumen: T-088

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2005

Estabilizador de tensión de cuatro pasos tipo Booster
Marder, Felipe - Lombardero, Oscar G. - Aquino, Carlos Dto. de Ingeniería Eléctrica FACENA - UNNE 9 de julio 1449 2º P Lab. Nº 7 email fmarder@exa.unne.edu.ar

Resumen El presente trabajo con carácter de desarrollo tecnológico, forma partedel proyecto PI Nº 19 / 04 aprobado por la Secretaría de Ciencia y Técnica de la UNNE, titulado “Aplicaciones Industriales basadas en Microcontroladores”. El mismo consiste en el diseño e implementación de un dispositivo para la estabilización de la tensión de línea para una carga estimada en 5 KVA. El sistema está basado en el empleo de un transformador de potencia (TP) con un bobinadosecundario en serie con la carga conduciendo permanentemente la corriente nominal y el primario excitado con una corriente en forma aditiva o sustractiva desde un autotransformador conectado en paralelo con la carga, lo que se traduce en una compensación de la variación de tensión de línea. Las corrientes que circulan por el autotransformador y el primario del TP son lo suficientemente bajas como para sercontroladas con relés de bajo costo. Este esquema permite disminuir el consumo del sistema y facilita el diseño de la etapa de control.

Antecedentes Los estabilizadores de tensión (ET) aparecieron en el mercado como una solución al problema de las fluctuaciones de la tensión de la red domiciliaria por variaciones de las condiciones de la carga o de la generación. Existen otros tipos dedisturbios transitorios e interferencias de media o alta frecuencia que afectan la forma de onda y por lo tanto la calidad de la energía. La mejora en los servicios y los avances tecnológicos no han podido eliminar esos problemas, por lo que los ET se han ido popularizando cada vez más. Los equipos electrónicos alimentados por la red que son mas sensibles a las fluctuaciones son las computadoras y losinstrumentos de medición, por lo que existen en la actualidad una variedad de ET para ajustarlo a las necesidades. Las aplicaciones de los ET se han extendido también a los sectores productivos y administrativos de las empresas. La idea es que un ET provea a la salida una tensión lo más cercana posible a la tensión nominal de 220V efectivos, compensando una variación de la entrada entre –20% y +15%,que es una rango bastante amplio de cobertura. Los ET actuales se pueden clasificar en cuatro grupos: a) Estabilizadores continuos, b) Estabilizadores ferro resonantes, c) Estabilizadores por pasos y d) Estabilizador tipo booster. Entre estos grupos existen diferencias conceptuales. Estabilizadores Continuos Utiliza un autotransformador con un núcleo de hierro de forma toroidal con una parte de subobinado accesible tanto mecánica como eléctricamente. Sobre esa sección del bobinado se desliza una escobilla de carbón, que se sitúa en la posición correcta para obtener la tensión de salida deseada. El movimiento de la escobilla se lleva a cabo mediante un servomotor comandado por un circuito electrónico de control. Este tipo de estabilizador es muy utilizado para alimentar cargas que poseencorrientes de arranque importantes, como motores, equipos de aire acondicionado, bombas, etc. Se caracteriza justamente por su alta capacidad de sobrecarga momentánea y por no presentar saltos en la tensión de salida, pero la velocidad de respuesta es mucho más lenta que el de los otros tipos de estabilizadores. Estabilizadores Ferro resonantes Está constituido por un transformador especial de tresbobinados, en el cual uno de ellos se encuentra sintonizado a la frecuencia de red con un capacitor, formando un circuito tanque. Esto le permite absorber pequeñas y bruscas variaciones en la tensión de línea, como micro cortes ó transitorios. Tiene alta velocidad de respuesta, permitiendo que la tensión de salida no presente saltos y sea estable dentro de un cierto rango de entrada. El factor...