Semiconvertidor monofásico con carga inductiva.
Páginas: 6 (1359 palabras)
Publicado: 21 de julio de 2010
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SEMICONVERTIDOR MONOFÁSICO
CON CARGA INDUCTIVA.
Pérez Rodríguez Francisco José
frankjppr@Gmail.com.
Dpto. de Electrónica UNEXPO Vice-Rectorado Puerto Ordaz.
Resumen: Este documento contiene información sobre semiconvertidor monofásico con carga inductiva, se realizaron simulaciones en AIMSPICE, esencialmente comparando el voltaje del motor con un voltaje de referencia tipo rampade aceleración y voltaje continuo DC, se pudo observar que el voltaje del motor tiende a seguir el voltaje de referencia por acción del controlador proporcional integrativo PI, adicionalmente se anexa el diseño del convertidor dual completamente controlado.
Palabras claves: Semiconvertidor, Monofásico, Controlador PI, convertidor dual.
1. INTRODUCCIÓN
Para obtener voltajes de salidacontrolados, se utilizan Rectificadores controlados de silicio (SCR) con control de fase. Es posible modificar el voltaje de salida de los rectificadores controlando el retraso o ángulo de disparo de los SCR´S, los convertidores de control de fase se pueden clasificar en dos tipos 1) convertidores monobásicos y 2)convertidores trifásico, cada tipo puede subdividirse en a) semiconvertidor, b)convertidor completo y c) convertidor dul. Un semiconvertidor es un convertidor de un cuadrante y tiene una misma polaridad de voltaje y de corriente de salida .
En esta tarea se presentan simulaciones en AimSpice para un semiconvertidor monofásico con carga inductivo apreciándose en las graficas el comportamiento del semiconvertidor y la acción de control que ejerce sobre el controlador PI
2.PRUEBA DEL SEMICONVERTIDOR MONOFÁSICO
La figura 1 muestra el semiconvertidor monofásico, durante el semiciclo positivo el scr1 y el diodo D2 están polarizados, cuando el scr1 es disparado en ωt = α la carga se conecta a través de scr1 y D2, durante el periodo negativo el scr2 y el diodo D1 están polarizados entonces cuado el scr2 es disparado en ωt = α + π la carga se conecta a través descr2 y D1, como la carga es inductiva se tarta de un motor es necesario colocar un diodo de libre circulación o freewilly Dfw para proporcionar la continuidad de la carga inductiva.
En la figura 2 se muestra el circuito de disparo que se trata de una rampa con retardo cero que se compara constantemente con el voltaje de control esta para el semiciclo positivo luego tenemos una rampa con unretardo de 180° que de igual forma se compara con el voltaje de control esta para el semiciclo negativo estos pulsos generados en la comparación van a un circuito de disparo cada uno, que consta de una fuente de voltaje controlado por voltaje esto para simular la acción de un transformador de pulso cada uno de ellos va a la compuerta de los scr para generar los disparos.
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Figura 1.Semiconvertidor monofásico
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Figura 2. Circuito de disparo
La figura tres muestra el conjunto controlador que consta de un amplificador en configuración restador que se encarga de tomar la señal proveniente del tacómetro del motor y restársela a un voltaje de referencia o set point luego el resultado de esta operación es pasado pr un controlador proporcional integrativo (PI) que hace queel voltaje de la carga trate de seguir a la referencia luego la salida del PI es el voltaje de control (Vpi) que es realimentado para comparase con las rampas de este modo se cierra el lazo de control.
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Figura 3. Circuito de control (PI)
La figura 4 muestra la circuiteria completa, circuito de disparo, semiconvertidor monofásico, controlador PI.
2.1. Resultados de la simulación:2.1.1. Con rampa de aceleración como referencia:
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Figura 4. Voltaje de tacómetro y Voltaje de referencia.
Aquí podemos observar que el voltaje del motor por la acción del controlador PI trata de seguir al voltaje de referencia.
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Figura5. Voltajes de rampa, voltajes de comparado, voltaje de control.
Aquí se observa como el voltaje de control trata de seguir a la...
SEMICONVERTIDOR MONOFÁSICO
CON CARGA INDUCTIVA.
Pérez Rodríguez Francisco José
frankjppr@Gmail.com.
Dpto. de Electrónica UNEXPO Vice-Rectorado Puerto Ordaz.
Resumen: Este documento contiene información sobre semiconvertidor monofásico con carga inductiva, se realizaron simulaciones en AIMSPICE, esencialmente comparando el voltaje del motor con un voltaje de referencia tipo rampade aceleración y voltaje continuo DC, se pudo observar que el voltaje del motor tiende a seguir el voltaje de referencia por acción del controlador proporcional integrativo PI, adicionalmente se anexa el diseño del convertidor dual completamente controlado.
Palabras claves: Semiconvertidor, Monofásico, Controlador PI, convertidor dual.
1. INTRODUCCIÓN
Para obtener voltajes de salidacontrolados, se utilizan Rectificadores controlados de silicio (SCR) con control de fase. Es posible modificar el voltaje de salida de los rectificadores controlando el retraso o ángulo de disparo de los SCR´S, los convertidores de control de fase se pueden clasificar en dos tipos 1) convertidores monobásicos y 2)convertidores trifásico, cada tipo puede subdividirse en a) semiconvertidor, b)convertidor completo y c) convertidor dul. Un semiconvertidor es un convertidor de un cuadrante y tiene una misma polaridad de voltaje y de corriente de salida .
En esta tarea se presentan simulaciones en AimSpice para un semiconvertidor monofásico con carga inductivo apreciándose en las graficas el comportamiento del semiconvertidor y la acción de control que ejerce sobre el controlador PI
2.PRUEBA DEL SEMICONVERTIDOR MONOFÁSICO
La figura 1 muestra el semiconvertidor monofásico, durante el semiciclo positivo el scr1 y el diodo D2 están polarizados, cuando el scr1 es disparado en ωt = α la carga se conecta a través de scr1 y D2, durante el periodo negativo el scr2 y el diodo D1 están polarizados entonces cuado el scr2 es disparado en ωt = α + π la carga se conecta a través descr2 y D1, como la carga es inductiva se tarta de un motor es necesario colocar un diodo de libre circulación o freewilly Dfw para proporcionar la continuidad de la carga inductiva.
En la figura 2 se muestra el circuito de disparo que se trata de una rampa con retardo cero que se compara constantemente con el voltaje de control esta para el semiciclo positivo luego tenemos una rampa con unretardo de 180° que de igual forma se compara con el voltaje de control esta para el semiciclo negativo estos pulsos generados en la comparación van a un circuito de disparo cada uno, que consta de una fuente de voltaje controlado por voltaje esto para simular la acción de un transformador de pulso cada uno de ellos va a la compuerta de los scr para generar los disparos.
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Figura 1.Semiconvertidor monofásico
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Figura 2. Circuito de disparo
La figura tres muestra el conjunto controlador que consta de un amplificador en configuración restador que se encarga de tomar la señal proveniente del tacómetro del motor y restársela a un voltaje de referencia o set point luego el resultado de esta operación es pasado pr un controlador proporcional integrativo (PI) que hace queel voltaje de la carga trate de seguir a la referencia luego la salida del PI es el voltaje de control (Vpi) que es realimentado para comparase con las rampas de este modo se cierra el lazo de control.
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Figura 3. Circuito de control (PI)
La figura 4 muestra la circuiteria completa, circuito de disparo, semiconvertidor monofásico, controlador PI.
2.1. Resultados de la simulación:2.1.1. Con rampa de aceleración como referencia:
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Figura 4. Voltaje de tacómetro y Voltaje de referencia.
Aquí podemos observar que el voltaje del motor por la acción del controlador PI trata de seguir al voltaje de referencia.
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Figura5. Voltajes de rampa, voltajes de comparado, voltaje de control.
Aquí se observa como el voltaje de control trata de seguir a la...
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