Manual002

PRÁCTICA 7: DISPARO LINEAL PARA EL CONTROL DE CA
7.1 Marco teórico
En las técnicas de activación de los tiristores que se han visto hasta el momento, la variable de control es la resistencia eléctrica; es decir, el ángulo de disparo del dispositivo, la tensión suministrada a la carga, y la potencia, se controlan mediante la variación de la resistencia de un potenciómetro.
En un sistema decontrol real, estos métodos resultan tener muy pocas aplicaciones, puesto que no son tantos los sensores que proporcionan una variación de la resistencia ante una cambio en la presión o velocidad de un motor, por ejemplo. En cambio, es muy común que los sensores proporcionen niveles de corriente (4 – 20 mA) y voltaje (0.3 – 32V), puesto que es más fácil acondicionar señales de estas características.Aún más, los sistemas de control digital aportan señales de control que, luego de un conversión digital – analógica, consisten en señales normalizadas de corriente y tensión.
Por los motivos expuestos, los sistemas de control del disparo de los tiristores se presentan, de una manera más común, con una señal de referencia que es comparada con una señal de entrada variable, en donde el tiristor (ogrupo de ellos), es conmutada hacia conducción cuando la señal de entrada ha sobrepasado la magnitud de la referencia (o viceversa.)
Una forma de lograr lo antes dicho es mediante la derivación de una señal lineal a partir de la señal senoidal de la línea de alimentación. Si esta señal se incrementa linealmente a partir de cero desde el comienzo de un ciclo de la corriente alterna de entrada, ycrece a su máximo valor cuando esta señal ha alcanzado un semiciclo (180º), entonces la magnitud de la señal de referencia será directamente proporcional al ángulo de variación de la señal alterna, durante cada medio ciclo. De esta forma, una señal de disparo basada en el monitoreo de esta señal de referencia, podrá controlar la activación de los tiristores en una manera linealmente proporcional alperiodo de la señal de alimentación.
7.2 Implementación del circuito de disparo lineal
En la práctica, el circuito de disparo lineal se compone de cuatro etapas, que se aprecian mejor en el diagrama a bloques de la figura 7.1.
1ª etapa, Detector de cruce por cero: Esta etapa se encarga de monitorear la señal de entrada mediante la detección del cruce de la señal alterna por la línea dereferencia de cero, de tal forma que su señal de salida servirá para sincronizar la señal de alimentación y las etapas subsecuentes.
2ª etapa, Generador de la rampa lineal: Esta etapa consiste en un integrador que, a partir de una tensión fija de CC, genera una rampa, cuya amplitud y periodo se controla mediante la sincronización con la señal de entrada.
3ª etapa, Comparador: Consiste en la comparaciónde la señal producida por el integrador y una señal de control (Ec), la cual es la señal de salida del sistema de control (sistema digital – análogo, señal estándar de voltaje, etc.) Esta etapa proporcionará un nivel de tensión cuando la rampa esté por debajo de la magnitud de la señal de control Ec, y otro nivel cuando esté por encima de la misma.
4ª etapa, Acoplador de señales: La función deesta etapa es traducir los niveles de tensión proporcionados por el comparador en una conmutación del tiristor. En este caso, consiste en un opto acoplador. Posteriormente a esta etapa se encuentra la etapa de potencia, es decir el o los tiristores.
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Figura 7.1: Implementación del circuito de disparo lineal
7.3 Material y equipo
1 TRIACBTA08400B
1 CI TL084
3 diodos 1N4148
5 capacitores de 0.1µ 250V
1 resistencia de 15 ohms, 5 resistencias de 1k, 1 resistencia de 330, todas ½ W
1 foco de 120V 100W
2 potenciómetros de 100 k
1 MOC3011
1 transformador de aislamiento
1 transformador 120V / 3V
1 fusible 2A 250V
1 transistor 2N3904
7.4 Montaje del circuito
El circuito de la figura 7.2 ilustra acerca del montaje real del...