Rectificacion controlada

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Experiencia 2

Rectificación Controlada

2.1. Introducción

El rectificador controlado por fase esta construido en base a un puente de tiristores, permitiendo a través del retardo en el disparo de estos, modificar el voltaje DC. Este tipo de rectificador es utilizado en accionamientos DC de velocidad variable y en procesos de electro-obtención de cobre. En esta experiencia se buscaevaluar algunos aspectos relevantes de ellos, analizando sus circuitos de potencia y de disparo.

2.2. Pre-informe

1. Cual es la secuencia de disparo de los tiristores del rectificador puente trifásico de la figura 2.1?

Si los tiristores se enumeran tal y como se muestra en la Figura 2.1, la secuencia de disparo es: 12, 23,
34, 45, 56 y 61.

2. Como se obtiene unaseñal de sincronismo adecuada para esta configuración?

3. A partir de que punto dentro del ciclo del voltaje de alimentación se mide el ángulo de disparo (φ)?

4. Deduzca que relación tiene el ángulo de disparo con el voltaje de carga.

5. En que afecta el ángulo de disparo al factor de potencia?

Los Volt-ampers de la fuente están dados por el producto de Vs Ia.Finalmente el factor de potencia se puede expresar por la siguiente ecuación:

que para el caso que estamos analizando da:
f.p = 0.9 Cos 

Entre más se retarde la aplicación de la señal de disparo más baja el factor de potencia. Por ejemplo para disminuir el voltaje de la carga a la mitad de su valor máximo, Cos debe ser 0.5 y el factor de potencia se reduce a 0.45 y en el mejor de los casosel factor de potencia será de 0.9

Otro sistema muy utilizado es el mostrado en la figura 3. Este es un sistema de rectificación trifásico de onda completa o rectificación con puente trifásico.

La figura 4 muestra la forma de onda de voltaje en la fase A, el voltaje que se obtiene en la carga con retraso  y la forma de onda de la corriente de la fase A



6. Cual es el mínimo ymáximo ángulo de disparo para una carga R?



7. Simule un rectificador puente trifásico totalmente controlado con ayuda del software PSIM para una carga RL. Utilice tensiones de entrada de , inductancia de línea de y valores de la carga de y . Presente las tensiones y corrientes de entrada y salida en estado estacionario para y .

8. Calcule el factor de potencia y el THD en cadauno de los casos. Comente los resultados.

9. Simule el rectificador anterior para carga R sin inductancia de línea y luego con una inductancia de . Muestre las tensiones y corrientes de entrada y salida en estado estacionario para . Comente los resultados obtenidos.

10. Calcule el factor de potencia y el THD. Compare con los resultados anteriores.

11. Como afecta el inductorde línea al valor mínimo y máximo del ángulo de disparo?

12. Explique que es un circuito snubber, para que sirve y como funciona.

2.1.2 Red Snubber
La red Snubber es un arreglo RC que se conecta en paralelo al tiristor en un circuito de conmutación, como una protección para el dv/dt. Es básicamente un circuito de frenado al apagado del tiristor, cuyo objetivo es amortiguar el efecto deuna variación voltaje / tiempo que en algún momento pudiera ser destructiva para el tiristor.
El diagrama del circuito correspondiente a la red Snubber se muestra en la figura 2.2. La relación de sus componentes está dada por:

Es importante saber que el valor de la resistencia Rs, está ligado a la corriente de descarga, ITD (que circulará cuando se descargue el capacitor), y que siempre sesugiere unas 10 veces mayor a la corriente de la carga. De esta forma:

Por consiguiente, si se conoce el valor de la carga R, y se sugiere el valor de la corriente de descarga, puede encontrarse fácilmente el capacitor a usar.

Figura 2.2: Tiristor con red Snubber


13. En el laboratorio usted cuenta con un modulo de disparo cuyo núcleo central esta comandado por un microcontrolador...
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