Prcticas de Electrnica Industrial 1

Ingenieria en Automtica y Electrnica Industrial

PRCTICAS DE ELECTRNICA INDUSTRIAL

PRCTICA 2_2

Rectificadores Totalmente Controlados

Prof.: Josep Balcells

Prcticas de Electrnica Industrial 2

1 INTRODUCCIN Y OBJETIVOS

En esta prctica se simular un rectificador trifsico con tiristores totalmente controlado aplicado como cargador de bateras (Circuito de carga R-L-E). Se incluir un regulador de corriente con un controlador PI sencillo . Se observar el comportamiento del circuito con distintas condiciones de carga

2 HERRAMIENTAS DE SIMULACIN

Para esta prctica utilizaremos el programa MATLAB SIMULINK, y concretamente haremos uso de la librera Sim Power Systems que contiene componentes de circuitos y bloques de electrnica de potencia.

Puede probar esta herramienta accediendo a las demos de Matlab.

Cargue Matlab

Pulse sobre la opcin demos de la Command window de Matlab, o teclee la palabra demo detrs del prompt >>

Le aparecer la ventana siguiente

Luego en el men de la izquierda despliegue la toolbox de Simulink y le aparecer una librera que se llama SimPowerSystems

Prcticas de Electrnica Industrial 3

En esta librera si la despliega ver que hay una carpeta que se llama GENERAL DEMOS y dentro de ella una demo que se llama Thyristor Converter. Pongase sobre ella y haga Open this model en el cuadro de la derecha y le aparecer el esquema

Prcticas de Electrnica Industrial 4

Synchronization Voltages

DC motor equivalent circui t

PI Curent Regulator

Three-phase thyristor converter

208 V rms L-L3-phase Source

Use the Powergui FFT tool to displaythe spectrum of Scope signals stored inthe 'psbconverter_str' s tructure.

Continuous

i+ -

iB

i+ -

iA

v+-

Vd

v+-

Vca

Vc

v+-

Vbc

Vb

v+-

Vab

Va

g

A

B

C

+

-

Thyristor Converter

alpha_deg

AB

BC

CA

Block

pulses

Synchronized6-Pulse Generator

Scope

Mux

Mux

1s

Id_Refence

i+ -

Id

5

100

?

Double click here for more info

90

0

iA & iB

Id & Id_ref

Vd

3 MODIFICACIONES DEL ESQUEMA

En primer lugar guarde el esquema con otro nombre y en su directorio de trabajo usando la opcin Save as del men Files. Por ejemplo le puede llamar cargador de baterias

Modifique las caractersticas de la fuente trifsica pulsando sobre cada uno de los generadores Va, Vb, Vc y deles los valores siguientes: Amplitud 100V y Frecuencia 50Hz

Cambie tambin la tensin de las bateras a 48V

Aada un medidor de corriente ms en el multiplexor de entrada al osciloscopio

Busque ayudas en el Help si no sabe como hacerlo

Prcticas de Electrnica Industrial 5

3.1 Controlador

Observe que hay un controlador PI con la parte proporcional y la parte integral separadas. En el bloque integrador (1/s) cambie los lmites poniendo condicin inicial 0, limite superior 180 y limite inferior 0

En el bloque limitador de ngulo cambie los lmites superior e inferior a 170 y 10

Prcticas de Electrnica Industrial 6

4 PRCTICA Y CUESTIONES A RESOLVER

Ponga el tiempo de simulacin a 0,2s y arranque la simulacin .

4.1 Cuestiones relativas a tensiones y corrientes

Observe las corrientes de linea y la tensin del lado de contnua y responda a las siguientes preguntas:

1.- La tensin en el lado de CC tiene valores instantneos negativos?. Explique cmo es eso posible en un rectificador?

2.- El tiempo de respuesta al escaln parece algo largo. Proponga alguna mejora cambiando los parmetros del PI

3.- Cambie las referencias de corriente a 5A y escaln a 10A en el bloque Id_ref. Ahora la tensin instantnea en el lado de contnua pasa por negativo a cada ciclo. Es esto normal?

4.- Observe qu ocurre si la L en el lado de carga se pone muy pequea o muy grande . Por ejemplo L= 0,1mH , con E=48V y 100mH con E=48V. Comente las formas de onda de la corriente y calcule los armnicos. (para esto busque en las demos si encuentra un bloque de anlisis de armnicos)

5.- Cambie la tensin de la batera a E=80V y diga si ahora hay tensiones negativas. Por qu?

6.- Se cumple la ecuacin cos.UU 0CC = en los casos anteriores? 7.- Cambie la tensin de la bateria a E=165V y la inductancia del lado de contnua a L=2mH. Observe ahora las ondas de tensin y corriente y diga qu est pasando. Se cumple la ecuacin

cos.UU 0CC = en este caso?