“Rectificar controlador trifásico con diferentes cargas”

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS [pic 1][pic 2]

Ingeniería en Robótica y Mecatrónica

Automatización III

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Profesor: Francisco Eneldo López Monteagudo

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Observaciones:
Feliz día del niño

Contenido

Introducción        2

Definición        2

Controladores trifásicos        3

Rectificador trifásico no controlado        3

Rectificador trifásico controlado        4

Rectificador de doce pulsos (mi fav)        4

Ejemplo        5

Etapa de control        8

Método de Cohen – Coon.        8

Diseño        9

Implementación        11

Respuesta del motor        13

Alimentación de 120V        13

Alimentación de 90V        14

Alimentación de 50V        15

Análisis de Resultados        16

Conclusión        17

Fuentes bibliográficas        17

Introducción

Dentro de los sistemas de automatización es ideal tener un sistema adptable para un motor de corriente alterna, y en tiempos modernos se supone un problema tener que ajustar un controlador cuando la carga del motor se vea alterada, por lo que un controlador es lo ideal para estas situaciones, analizaremos los diferentes tipos de rectificadores trifásicos y después un breve ejemplo.

Definición

Un rectificador trifásico es aquel circuito electrónico que controla el paso de corriente proporcionado por una fuente de corriente trifásica, siendo así de media u onda completa, para dar como resultado una corriente similar a la corriente directa.

¿Para qué se requiere usar un controlador con carga trifásica? Se ha comprobado de manera matemática y experimental que da un mejor rendimiento adem´sa de tener mejor optimización de la potencia que con algún controlador de corriente directa para elevar motores ac.

Controladores trifásicos

Rectificador trifásico no controlado

Este tipo de rectificadores emplea como semiconductor el diodo. Se denominan de este modo porque no se puede controlar la potencia de salida, es decir, para una tensión fija de entrada la tensión de salida es también fija. En un circuito rectificador trifásico no controlado de 6 pulsos, los diodos se enumeran en el orden de las secuencias de conducción y cada uno conduce 120°. La secuencia de conducción para los diodos son D1-D2, D2-D3, D3-D4, D4-D5, D5-D6 y D6-D1.

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En un sistema trifásico equilibrado los voltajes de línea a neutro están definidos por:

Rectificador trifásico controlado

Este tipo de rectificador permite variar el voltaje promedio de salida, empleando para su funcionamiento tiristores de potencia con los cuales se puede variar el ángulo de disparo y por ende la potencia entregada a la carga. Los tiristores se disparan a un intervalo de π/3. La frecuencia del rizo de voltaje en la salida es seis veces la frecuencia de la fuente de entrada (6fs), y el filtrado resulta menos complejo en comparación con el de los convertidores de media onda ya que este presenta menos rizo en el voltaje de salida.

Cuando wt=(π/6+α), el tiristor T6 ya está conduciendo, y el tiristor TI se activa. Durante el intervalo (π/6+α) ≤ wt ≤ (π/2+α), los tiristores TI y T6 conducen y aparece el voltaje de línea a línea Vab = Van - Vbn a través de la carga. Cuando wt =(π/2+α), se dispara el tiristor T2 y de inmediato el tiristor T6 se polariza en sentido inverso. T6 se desactiva por conmutación natural. Durante el intervalo (π/2+α)≤ wt ≤(5π/6+α) conducen los tiristores TI y T2 Y aparece el voltaje de línea a línea Vac a través de la carga. Si se numeran los tiristores como se indica en la figura del circuito rectificador trifásico controlado, la secuencia de disparo es 1-2,2-3,3-4,4-5,5-6 y 6-1.

Secuencia de disparo:

• Generar un pulso de señal en el cruce del voltaje de fase Van con cero. Retardar el pulso en el ángulo deseado (α + π/6) y aplicarlo a las terminales de compuerta y cátodo de T1 a través de un circuito excitador de compuerta.
• Generar cinco pulsos más, cada uno retardado π/6 respecto al anterior, para disparar T2, T3,..., T6, respectivamente, mediante circuitos excitadores de compuerta

Rectificador de doce pulsos (mi fav)

Un puente trifásico produce un voltaje de salida de seis pulsos. Para aplicaciones con grandes potencias, como por ejemplo transmisión de CC de alto voltaje (HVDC), y para impulsores de CC para motores, se requiere en general una salida de doce pulsos para reducir los rizos en la salida, y para aumentar las frecuencias de los mismos. Se pueden combinar dos puentes de seis pulsos, sea en serie o en paralelo, para producir una salida con 12 pulsos efectivos. Para el circuito del convertidor se puede obtener un desplazamiento de fase de 30° entre los devanados secundarios, conectando un secundario en estrella (Y) y el otro en delta (Δ). Con este rectificador se puede llevar a cabo una reducción mayor de armónicos de salida, que en un rectificador de 6 pulsos. Mediante una conexión en serie la tensión total de salida es la suma de las salidas de los dos puentes de seis pulsos. Los ángulos de disparo de los puentes suelen ser iguales.

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