P8 Conversion AC AC

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
ANTONIO JOSÉ DE SUCRE
VICE-RECTORADO BARQUISIMETO
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Práctica de laboratorio # 8
Conversión AC/AC monofásica controlada.
Introducción.
Los convertidores AC/AC o controladores de voltaje alterno nos permiten obtener valores
de tensión y corriente alternos según se requiera en una carga a partir de unaalimentación
AC de valor fijo. Las salidas de estos circuitos permiten alimentar cargas resistivas tales
como: resistencias de calefacción, para fundición de estaño en maquinas de soldar por
inmersión, calentadores de líquidos y sistemas de iluminación. Se puede contar con
configuraciones trifásicas en arrancadores de motores de inducción, también para
aplicaciones con alto deslizamiento a plenacarga (motores clase D) y manejo de
ventiladores y bombas. Además con mucha frecuencia se emplean para el control de
velocidad en motores AC de máquinas herramientas.
Para aplicaciones en corrientes bajas (hasta unos 50 Amp) estos controladores se componen
en su etapa de potencia por Triacs. En aplicaciones de mayor exigencia de corriente se
utilizan dos SCRs en contraposición en sustitución de cadaTriac.
I.- Objetivos específicos.
 Analizar los parámetros del fabricante del Triac.
 Analizar los parámetros del fabricante del Diac.
 Describir el comportamiento de los controladores monofásicos de corriente alterna.
 Realizar una unidad de disparo discreta basada en el DIAC.
 Verificar la reducción del rango de control de potencia debido al DIAC presente en
la unidad de disparo y a lapresencia de cargas inductivas.
 Verificar el control de potencia en una carga mediante la variación de los valores
eficaces de tensión sobre ella (variación de ángulo de disparo).
 Diseñar e implementar un controlador AC/AC monofásico basado en
microcontroladores con un rango de control de potencia desde α= 0 hasta α=180.
 Verificar la condición de máxima transferencia de potencia para cargasR-L.
 Analizar el comportamiento de un motor AC accionado por un controlador de
voltaje alterno.
II.- Preparación previa.
 Parámetros del fabricante de Triac. Revisar en manuales de fabricantes (Semikron,
I/O Rectifier, ON Semiconductor, o algún otro) los parámetros más relevantes de
los Triac: VDRM, VRRM, Ih, VTM, ITM, dV/dt, IGT, VGT, Ton, T off, IDRM.
 Obtenga del manual del fabricante lascaracterísticas del DIAC a utilizar.
 Estudiar los fundamentos de la unidad de control con DIAC.
 Estudiar los fundamentos del controlador AC/AC monofásico.
 Obtener una expresión matemática de Tm vs Vm para un motor AC.

Práctica de laboratorio # 8
MSC Ing. Carlos A Zambrano G

Laboratorio de Electrónica Industrial EL-1252

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La práctica a desarrollar estará basada en dos diferentesunidades de disparo.
Unidad de disparo con DIAC.
En la figura 1 se muestra una unidad de disparo discreta acoplada a un triac.
Basándose en este esquema explique la función de cada uno de los siguientes elementos en
el circuito: Triac, DIAC, Rp y C.
Para el caso de una carga resistiva pura, ¿Cuál es el rango de control de α?
Para el DIAC a utilizar, a qué valor debe ajustarse Rp para obtener α = 90°?Para una carga resistiva pura escoja un ángulo de disparo de 90° y grafique las formas de
onda esperadas en: Vt , Vo, Vc y Vgt. Indique los valores de β y γ.
Unidad de disparo basada en microcontrolador.
Usted debe implementar una unidad de disparo donde se visualice el ángulo de disparo α.
Esta unidad debe poseer aislamiento eléctrico del circuito de potencia.
Para el caso de una carga resistivapura, ¿Cuál es el rango de control de α?
Para una carga R–L de 50 Ohms y 76mH, alimentada con tensión de fase 110Vrms/60 Hz:
- Obtenga el rango de control de α,
- Para un ángulo de disparo de 90°, realice los cálculos de: Io, IOR, VO,VOR, FP y
factor de rizado. Además grafique Vo e Io.
- Calcule la potencia máxima que se puede transferir a la carga antes mencionada.
- En base al circuito de...