Electronica de Potencia Gilberto Martinez

T

ELEC
PO

RÓNICA DE
ENCIA

RECTIFICADORES, ACCIONAMIENTOS
PARA MOTORES DE CORRIENTE
CONTINUA Y CONTROLADORES DE
VOLTAJE ALTERNO

o
o
o

o
o

Kr

eω m(s)
ωmr(s)
+

-

Σ

+

Ks

CONT. DE
VEL. (P)

Ec(s)

EI(s)

LIM. DE
CORR.

Σ

B

A

o

o

Tm(s)

C

o

Kc
KI

CONT. DE
CORR.

Ia(s)

Vm(s)

+

Σ
-

1
Ra

KaΦ

Kt
(1+sτ t)

TL(s)
+

Σ

1

ω m(s)

B+sJ

KaΦ

TACO-GENERADOR

Gilberto J. Martínez P.ELECTRÓNICA DE POTENCIA

Rectificadores,
Accionamientos para
Motores de Corriente
Continua y
Controladores de
Voltaje Alterno

S
GILBERTO JOSÉ MARTÍNEZ PINO
PROFESOR TITULAR DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
ELECTRÓNICA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICERRECTORADO BARQUISIMETO
BARQUISIMETO, VENEZUELA

A mis queridos Padres, por su
apoyo y comprensión, y aMaría
Gabriela, mi adorada Hija.

PREFACIO
El presente trabajo tiene como objetivo fundamental el análisis en régimen de
estado estable y el diseño de los circuitos convertidores de potencia más utilizados
en la práctica, clasificados como rectificadores en sus versiones monofásicas y
trifásicas, accionamientos para motores de corriente continua y controladores de
voltaje alterno. Estos últimosorientados al gobierno de motores de inducción de
“jaula de ardilla”.
Los elementos comúnmente utilizados en los circuitos convertidores de
potencia son el Diodo Semiconductor, el Rectificador Controlado de Silicio (SCR),
conocido con la nominación genérica de “Tiristor”, el TRIAC, el GTO (Gate TurnOff Thyristor) y el Transistor de Potencia. La utilización de estos elementos en un
circuitoconvertidor de potencia en particular depende esencialmente de los niveles
de corrientes y tensiones a controlar y del costo del accionamiento como un todo.
En el desarrollo del contenido del texto los circuitos convertidores de potencia se
analizarán asumiendo que los mismos están conformados por diodos y tiristores, en
virtud de que su operación en régimen de estado estable no difiere al cambiar loselementos de potencia. Asimismo, las señales de disparo o activación ilustradas
como parte de las formas de ondas de operación de los circuitos en estudio son
apropiadas para el gobierno de tiristores.
El contenido del texto está organizado en capítulos, iniciando la discusión en el
Capítulo 1 con los Rectificadores Monofásicos Controlados, la cual será de gran
utilidad en el análisis de las versionestrifásicas de estos circuitos estudiadas en el
Capítulo 2. El Capítulo 3 presenta una revisión de los aspectos generales de los
Motores de Corriente Continua más utilizados en la práctica, incluyendo principio
de funcionamiento, arranque, frenado y operación multicuadrante. En el Capítulo 4
se estudian los circuitos rectificadores analizados en los dos primeros capítulos
acoplados ahora amáquinas de corriente continua de excitación separada a fin de
conformar el convertidor de potencia del accionamiento del motor. El Capítulo 5
resume el comportamiento de los accionamientos de velocidad ajustable en lazo
cerrado para motores de corriente continua de excitación separada con diferentes
tipos de controladores (Proporcional y Proporcional-Integral). El Capítulo 6 inicia
la discusión de loscontroladores de voltaje alterno utilizados tanto con cargas
estáticas, como en el gobierno de motores de inducción trifásicos. Finalmente, en
los Capítulos 1, 2 y 6 se incluyen las Secciones 1.5, 2.5 y 6.6, respectivamente,
relacionadas con la Simulación de Rectificadores Monofásicos y Trifásicos
Controlados y Controladores de Voltaje Alterno, las cuales introducen al estudiante
en el manejo deProgramas de Simulación, como es el caso de la Versión de
Evaluación del Programa PSpice1.
__________________________________________________
PSpice es una marca Registrada de MicroSim Corporation

viii

En la exposición de los tópicos mencionados el autor asume que el lector posee
conocimientos en las áreas de Electrónica de Potencia Básica, Máquinas Eléctricas
y Teoría de Control. La discusión...