Informe Previo Electrónica de Potencia I

SIMULACION DE UN PUENTE RECTIFICADOR MONOFASICO

I. Objetivos

Utilizar la librería SimPower Systems de SIMULINK para simular un puente rectificador monofásico con diferentes tipos de carga (resistiva e inductiva) y filtro capacitivo.

Analizar el uso de un SCR en un oscilador de relajación. Analizar el uso de un SCR en un circuito de control de potencia de media onda.

II. Materiales e Instrumentos utilizados

Computadora personal MATLAB/SIMULINK MULTISIM

III. Teoría

Para esta simulación utilizaremos un rectificador que es un circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua, esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido. Dependiendo de las características de alimentación en corriente alterna que emplean se les clasifica en monofásico cuando están alimentados por una fase de red electica.

Atendiendo al tipo de rectificación, pueden ser de media onda, cuando solo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa donde ambos semiciclos son aprovechados.

IV. Descripción

Realizaremos un diagrama de bloques en SIMULINK de MATLAB que incluya una fuente de voltaje sinusoidal de 120V RMS a 60 Hz, e incluir un puente rectificador monofásico conectado en paralelo a la fuente.

Utilizaremos varios display que nos mostraran los valores de las funciones del factor de potencia (FP) y la eficiencia (η).

FP= P√P2+Q2

……..( I )

η=PcdPca

=V cd I cdV rms I rms

……..( II )

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Para una carga resistiva de 54 ΩDiagrama de bloques:

Simulación:

Los valores de FP=1 y η=2916

Para una carga resistiva de 54 Ω e inductiva de 250e-3

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Diagrama de bloques:

Simulación:

Si existe desfasamiento entre voltaje y corriente en la fuente como se puede observar en el grafico además su FP=0.9927 y su η=3212

Para una carga resistiva de 54 Ω y un capacitor conectado en paralelo de 11e-6

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Diagrama de bloques:

Simulación:

Si existe desfasamiento entre voltaje y corriente en la fuente como se puede observar en el gráfico, la forma de onda de la corriente de alimentación es como una diente de sierra en ambos picos, y no existe rizo en el voltaje de salida además su FP=0.8537 y su η=2916.

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Para una carga resistiva de 54 Ω y un capacitor conectado en paralelo de 1200e-6Diagrama de bloques:

Simulación:

Si existe desfasamiento entre voltaje y corriente en la fuente como se puede observar en el gráfico, la forma de onda de la corriente de alimentación es como una diente de sierra en ambos picos y el tamaño de rizo de salida es de 0.23, y no existe rizo en el voltaje de salida además su FP=0.9583 y su η=2916.

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Oscilador de relajación con SCRComo se observa el SCR descargara al capacitor cuando su compuerta sea disparada por una corriente que depende del divisor de tensión que alimenta la compuerta que a su vez es el voltaje de carga del capacitor cuando este voltaje alcance un nivel determinado por el divisor de tensión activara el SCR y el capacitor será descargado y en ese momento el SCR se desactivara de modo que todo ocurre nuevamente.

Implementación en MULTISIM

Simulación

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Oscilador de relajación

Implementación en MULTISIM

D12N1599

C2

100nF

R4

10kΩKey=A 100 %

R51kΩ

R6100Ω

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XFG1

D2

1N4005G

Mientras se varía el potenciómetro se obtiene el siguiente grafico en 0%

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Para calcular la potencia implementamos el circuito con un vatímetro

D12N1599

C2

100nF

R4

10kΩKey=A 25 %

R51kΩ

R6100Ω

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XFG1

D2

1N4005G

XWM1

V I

V. Conclusiones Del oscilador de relajación podemos decir que el periodo es dependiente de la ecuación

de carga del capacitor y del disparo de la compuerta del SCR mediante el divisor de tensión.

Del oscilador de relajación la potencia se incrementa si una de las fases, sea positiva o negativa, es atenuada, esto se obtiene mediante el SCR mediante un circuito donde la magnitud de esta atenuación es proporcional a la carga en inversamente proporcional al valor del potenciómetro o resistencia de control que por divisor de tensión activa el SCR con carga estabilizada mediante el capacitor e inmune a las cargas negativas del diodo.

Del circuito rectificador se nota que es de onda completa es decir se utilizan 4 diodos para su representación o también un diodo puente, notando que si es resistiva, con inductor o capacitor va a existir desfasamiento o rizado.

VI. Bibliografía http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/30821/datos/PDF/

SIMULACIONENMATLABRECTIFICADOR.pdf Electrónica de potencia [Daniel Hart] http://es.scribd.com/doc/54022482/78/OSCILADOR-DE-RELAJACION

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