Convertidor ac ac por medio del control pwm sincronizado PDF

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electronica de potencia...

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA Nombre:

DIEGO FERNANDO ACURIO SALAGUERO

Ciclo: QUINTO Paralelo: ´A´ Tema:

CONVERTIDOR AC/AC CONTROLADO POR PMW

OBJETIVOS:

General: Diseñar e implementar un circuito convertidor AC/AC utilizando la técnica de modulación de control de pulsos. (PWM)

Específicos: 

Comprender los principios de funcionamiento del circuito conversor monofásico.



Construir un circuito conversor AC/AC RESUMEN:

En este informe se analizará el funcionamiento de conversión AC/AC utilizando el TRIAC, y su aplicación en circuitos electrónicos, en los cuales se utilizarán dos métodos de activación del TRIAC; uno convencional usando una fotorresistencia LDR, un transistor y un opto-acople y el otro utilizando amplificadores operacionales para generar un PWM sincronizado con la Red. Todo con el fin de controlar cargas de tensiones relativamente altas a 120Vrms. PALABRAS CLAVE: Tiristor, Triacs, Convertidor Ac/Ac, PWM, Opto-acople

MARCO TEÓRICO

.-INTRODUCCIÓN Un TRIAC es un Tiristor de tríodo que a diferencia de los SCR este es bidireccional, es decir permite el flujo de corriente en ambos sentidos entre su terminal 1 y 2. El funcionamiento básico de este elemento se explica en [1]. Se empleará el Triac BT136 [2] el cual se simboliza como dos SCR en anti paralelo con un terminal de compuerta como se muestra en la Figura 2, para el control de cargas en tensiones de 120Vrms. Hay varias formas de lograr la activación del Triac, En esta práctica se realizarán dos circuitos de control de disparo, Los cuales se describen en el desarrollo de este informe. 2CONVERTIDOR AC/AC MONOFÁSICO. Un convertidor AC-AC con corrientes de entrada aproximadamente sinusoidal y el flujo de potencia bidireccional se puede realizar por acoplamiento de un modulación de ancho de pulso rectificador (PWM) y un inversor de PWM para el enlace de CC.

La cantidad DC-link es entonces impresionado por un elemento de almacenamiento de energía que es común a las dos etapas, que es un condensador C para la tensión de enlace de CC o un inductor L para la corriente de enlace de CC. El rectificador PWM se controla de una manera que una corriente de línea AC sinusoidal se dibuja, que está en fase o en oposición de fase (para la realimentación de

energía) con la tensión de fase de línea de CA correspondiente. 3.-FUNCIONAMIENTO Un convertidor es un dispositivo que permite controlar la conversión de energía entre una fuente y una carga con alta eficiencia. Por tanto, un convertidor debe ser un dispositivo que manipule energía pero que no la consuma o que esta sea lo más mínima posible. Convertidores AC-AC. Es un convertidor que controla la tensión, la corriente y la potencia media que entrega una fuente de alterna a una carga de alterna. Los controladores AC-AC tienen como funcionalidad suministrar tensión y corriente alterna variable a partir de una fuente alterna. Su operación se basa en la conexión y desconexión a intervalos regulares de la fuente sobre la carga. Este convertidor está conformado por dos semiconductores de potencia colocados en anti paralelo que controlan la conexión de la fuente en cada semiciclo. Por el tipo de componente de

potencia que se utiliza en su construcción se clasifican en dos tipos: Controlado (SCR o TRIAC) y semi controlado (SCR y Diodo) 4.- APLICACIONES _Una aplicación típica de un convertidor ACAC es usarlo para controlar la velocidad de un motor de tracción AC (un tipo de motores

eléctricos utilizados en locomotoras) – Prensas de rodillo (rolling mill) – Molinos de cemento – Molienda de minerales – Molinos de cobre – Molienda semi-autógena _Propulsión de barcos grandes y la mayor parte de estos convertidores tienen una salida de potencia alta, de la orden unos megavatios y SCR son usados en este recorrido

3 Potenciómetro de 1, 50 Y 500kΩ. 6 Diodos rectificadores 1N4007. 1 Fotorresistencia LDR. 2 Triac BT136

5.-EQUIPOS Y MATERIALES 2 LED. 2 Amplificadores operacionales LF353 1 Lámpara de 15W y cables para conexión. 1 Fusible de 1A con porta fusible. 1 acople 3 a 2. 1 Osciloscopio 1 Fuente de voltaje Dual a 12V 1 Multímetro. 2 Circuitos de Opto-acople MOC3021 y MOC3011. 3 Transistores 2N3904. 2 Condensador de 0.1µF cerámico y 10µF electrolítico a 25V. 1 Transformador reductor de 120V a 12Vrms. Resistencias de Diferentes valores.

6.-ANÁLISIS DE RESULTADOS El circuito fue simulado en Proteus. Para entender cómo funciona este Convertidor, se analizará el funcionamiento del mismo.

Figura # 1

Diagrama del circuito Figura # 2

Funcionabilidad del circuito Figura #3

Forma de onda del circuito

7.-CONCLUSIONES  En el convertidor AC/Ac de baja tension controlador por circuito RC el maximo angulo de disparo que se puede lograr es de α=90° debido a que eso es lo que el efecto capacitivo hace que se adelante la corriente al voltaje como maximo.  Es mas efectivo el convertidor AC/AC controlador por PWM sincronizado por la red, que el controlado por circuito RC puesto que, el controlado por PWM puede variar el angulo de disparo entre 0 y 180° a diferencia del otro solo lo logra idealmente entre 0° y 90°. Cuando se estaba probando el circuito de deteccion de cruces por cero, en otro laboratorio contiguo se tenia encendido un motor trifasico con una carga considerable. Esto causaba una especie de ruido en la señal de voltaje de la red lo que causaba señales de cruce por cero. 

8.-REFERENCIAS [1] M. H. RASHID, ELECTRONICA DE POTENCIA, Fort Wayne, Prentice Hall Hispanoamericana, 2001. [2]

Datasheet TRIAC BT136 (2014, Noviembre 01). http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/philips/BT136-600F.pdf

[En

línea].

Disponible

en:

[3] Datasheet Opto-Acople Moc3021 (2014, Noviembre 01). [En línea]. Disponible en: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/texas-instruments/MOC3020_to_MOC3023.pdf [4] A. P. MALVINO, PRINCIPIOS DE ELECTRONICA, West Valley College, Mc Graw Gill, 2000. [5] Datasheet Amplificador Operacional LF353 (2014, Noviembre 01). [En línea]. Disponible en: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/LF353.pdf [6]

Datasheet Transistor 2n3904 (2014, Noviembre http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/2N3904.pdf

01).

[En

línea].

Disponible

LINK DEL VIDEO https://drive.google.com/file/d/1Bz3viHq5_Rt_-dDEwLHwJ-1ftB0gkfwv/view?usp=sharing

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