rectificadores no controlados con carga capacitiva

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Electrónica de Potencia






































}Introducción


A continuación se analizara una de las tantas aplicaciones de la Electrónica de Potencia que son las máquinas de corriente continua y un circuito rectificador con cargacapacitiva.Se presentara un sistema trifásico alimentado por un motor shunt el cual mediante cuales serán analizados con modelos matemáticos y simulaciones digitales (Psim) con el fin de determinar los distintos tipos de onda y asi poder dar un






































1.-

La figura 1 muestra un sistema trifásico alimentando a un motorShunt a través de un rectificador trifásico. Este motor posee los siguientes datos de catálogo mostrados en la tabla 1:





Figura 1



Parámetro
Valor
Ra
0.5 Ω
La
0.03 H
Rf
30 Ω
Lf
0.4 H
Vt
120 V
Ia
10 A
n
1200 Rpm
If
1.6 A
j
0.1[Kg·m²]



Se quiere hacer funcionar el motor para que desarrolle una potencia mecánica de 2 [kW]. A una velocidad de 1200 rpm. Serealizaron los ensayos correspondientes al motor, y se obtuvieron las siguientes curvas características (el motor está trabajando en su zona lineal):



Figura 2



Figura 3




La figura 2 muestra gráficamente la relación entre la fuerza contra-electromotriz del motor con la velocidad desarrollada por la maquina (en rpm). Asimismo, se obtuvieron las curvas que relacionan el torquedesarrollado por el motor con respecto a la corriente de armadura de éste, las cuales se muestran en la figura 3. Ambas curvas se obtuvieron para diferentes valores de corriente de campo. Si se sabe que el valor eficaz de las tensiones del sistema trifásico es de 220 [V], responda:

a) Obtenga la relación de transformación del transformador trifásico, si se desea alimentar al motor DC con 130[V].



Tomamos por puente de Graetz


Y












por lo tanto nuestros voltaje en el secundario

y si

Esto implica que la relación de transformación es



b) Obtenga la resistencia equivalente del devanado de campo, para que el motor esté en condiciones de mover a la carga mecánicade 2 [kW] con las especificaciones señaladas al principio (n=1200 rpm).

Se plantean las siguientes ecuaciones para despejar nuestra constante







Utilizando un punto de la gráfica de la figura 3 del Torque vs Ia, obtendremos nuestra constante :





Utilizando un punto de la gráfica de la figura 2 (fuerza contraelectromotriz del motor vs rpm)Para obtener ocupamos el valor del Torque cuando el motor mueva una carga de 2Kw y se realiza un sistema de ecuaciones






Por lo tanto y al obtener la corriente que circula por la resistencia del devanado de campo se obtiene el valor de la resistencia.




c) Obtenga el factor de potencia visto por el secundario y por las fuentes del sistema trifásico. Desprecie lasondulaciones de corriente en la armadura y en el devanado de campo.


























d) Obtenga las corrientes eficaces y medias de los diodos del rectificador. ¿Están balanceadas las corrientes que circulan por cada diodo?, ¿Por qué?

No están balanceadas porque los diodos 4-5-6 actuan con el campo


e) ¿Por qué si el motor está siendo alimentado por una tensiónondulada, éste se comporta de manera similar a que si estuviera alimentado por una fuente de tensión DC ideal? (Recordar el modelo del motor DC). Muestre gráficos para respaldar su respuesta.

La corriente continua es toda señal periódica cuyo valor medio es diferente de cero, y alterna aquella cuyo valor medio es cero. La segunda cosa a recordar es que, según Fourier, una señal ondulada...
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