Electrónica de Potencia
DIEGO JESUS POLO GONZALEZApuntes23 de Septiembre de 2023
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería Mecatrónica
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LABORATORIO N° 01
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DESARROLLO DE GUIA DE LABORATORIO
Electrónica de Potencia
ESTUDIANTE(S) :
- Polo Añorga Renato Juda
- Polo Gonzalez Diego Jesús
- Sánchez Rodríguez Sebastián Reinhold Oskar
- Ulloa Reyes Jaime Enrique
DOCENTE : Edgar Andre Manzano Ramos
CICLO : 2023 - I
Trujillo, Perú
2023
INDICE
INDICE ii
OBJETIVOS 1
DESARROLLO DEL LABORATORIO 2
1.1. Metodología 2
a) Experiencia 1 2
b) Experiencia 2 4
1.2. Resultados de las experiencias 5
a) Experiencia 1 5
b) Experiencia 2 6
1.3. Test de comprobación 8
a) Experiencia 1 8
b) Experiencia 2 14
CONCLUSIONES 20
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 21
ANEXOS 22
OBJETIVOS
- Analizar el funcionamiento de Rectificadores Monofásicos no controlados mediante el uso de conocimientos teóricos, simulaciones de operación y experimentación.
- Recopilar las mediciones, de ambos circuitos implementados pedidos en la guía de laboratorio, dadas por el osciloscopio.
- Simular los circuitos implementados y comprobar sus valores experimentales con los dados por la simulación.
- Comprobar los valores hallados al hacer análisis y cálculos basándose en la teoría de la guía de laboratorio.
DESARROLLO DEL LABORATORIO
Metodología
Se implemento en físico los circuitos a analizar con los siguientes materiales pedidos por la guía de laboratorio.
- 1 Transformador AC (220V/15V)
- 1 Puente de Diodos (1A)
- 1 Resistencia (39Ω, 10W)
- 2 Inductancias de (10mH).
- Protoboard y Cableado para las conexiones.
- Multímetro
Nota: Al realizar la medición con el multímetro el voltaje dado por nuestra fuente daba un valor de 15.6 V.
Experiencia 1
Implementamos el siguiente circuito en físico:
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Ilustración 1. Primer circuito.
Con ayuda del multímetro y el osciloscopio se midieron los valores necesarios para el análisis del circuito. Donde se midió el voltaje en la entrada del rectificador y en la resistencia de este.
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Ilustración 2. Medición con el osciloscopio del voltaje en la resistencia del rectificador.
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Ilustración 3. Medición con el osciloscopio del voltaje en la entrada del rectificador.
Donde se midió un voltaje medio 11.2 V, voltaje RMS de 12.3 V, un voltaje Pico-Pico de 15.8 V con ayuda del osciloscopio.
Experiencia 2
Implementamos el siguiente circuito en físico:
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Ilustración 4. Segundo circuito.
Con ayuda del multímetro y el osciloscopio se midieron los valores necesarios para el análisis del circuito. Donde se midió el voltaje en las resistencias en serie y el voltaje RL.
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Ilustración 5. Medición en el osciloscopio del voltaje en las resistencias en serie vs el voltaje RL.
Donde se midió un voltaje RMS en la resistencia de 10.8 V, un voltaje RMS en el circuito RL de 11.7 V y un voltaje Pico-Pico en el circuito RL de 14.8 V con ayuda del osciloscopio.
Resultados de las experiencias
Experiencia 1
- Valor rms del voltaje en el primario y secundario del transformador.
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- Valor medio y rms del voltaje de salida en la resistencia.
Valor medio del voltaje de salida:
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Sabemos qué la serie de Fourier:
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Hallamos el valor rms de salida de la resistencia
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- Valor medio y rms de la corriente de carga.
Valor medio de la corriente:
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Valor rms de la corriente:
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- Valor medio y rms de la corriente en el diodo.
Valor medio de la corriente:
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Valor rms de la corriente:
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- Valor rms de la corriente de entrada (solo simulación).
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Experiencia 2
- Valor rms del voltaje en el primario y secundario del transformador.
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- Valor medio y rms del voltaje de salida en la resistencia.
Valor medio del voltaje de salida:
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Sabemos qué la serie de Fourier:
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Hallamos el valor rms de salida de la resistencia
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Hallamos el valor rms de salida de la resistencia
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- Valor medio y rms de la corriente de carga.
Valor medio de la corriente:
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Valor rms de la corriente de carga, obtenemos las impedancias:
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Sabemos qué:
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Reemplazamos:
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- Valor medio y rms de la corriente en el diodo (solo simulación).
Valor medio de la corriente:
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Valor rms de la corriente:
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- Valor medio y rms del voltaje en la resistencia.
Voltaje medio del voltaje:
[pic 43]
Voltaje rms del voltaje:
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Test de comprobación
Experiencia 1
Tenemos los siguientes datos:
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Solución:
Reemplazamos los datos en la fórmula de voltaje de salida de un RMOC
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Obtenemos la ecuación del voltaje de salida en función del tiempo:
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De la fórmula de voltaje medio:
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Obtenemos el voltaje medio a la salida:
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De la fórmula para hallar el valor RMS del voltaje de salida
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De la fórmula para obtener la corriente de salida de un RMOC:
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Hacemos el cálculo de las impedancias:
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Reemplazando:
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De la fórmula para hallar la corriente media a la salida:
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De la fórmula para la corriente RMS a la salida obtenemos:
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Reemplazando en la fórmula para la corriente media que pasa por un diodo:
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Hallamos la corriente RMS que pasa por un diodo:
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Hallamos la potencia real:
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Calculamos la potencia aparente:
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Ahora calculamos el factor de potencia:
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Simulación en PSIM
Realizamos el circuito de la experiencia 1 en el programa PSIM:
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