8/18/2019 Potencia Práctica Final
1/16
SEP SNEST DGEST
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
Ingeniería Mecatrónica
Electrónica de potencia aplicada
Presentan
Arriaga Martínez Adrián
San Juan González Salvador Alejandro
Osorio Medina Axel Gerardo
Díaz Pichardo Eduardo
Metepec! "# de Dicie$%re de &"'#
8/18/2019 Potencia Práctica Final
2/16
O%(eti)o
El objetivo de esta ráctica es hacer un inversor P!M de uente co"leto#
ero ara ello se necesita utilizar lo realizado en la ráctica de la unidad anterior#
$ue era el control de %ase# donde se utilizaba un circuito integrador# un
co"arador# entre otras cosas&
'o $ue se retende es obtener una se(al de voltaje a la salida del inversor
con la %recuencia deseada# se co"ara una se(al de control senoidal a la
%recuencia deseada con una se(al de onda triangular& 'a %recuencia de la onda
triangular corresonde a la %recuencia de interruci)n del inversor * or lo general
se "antiene constante& 'a %recuencia de la se(al de control es conocida co"o la
%recuencia "odulante# "ientras $ue la %recuencia de interruci)n es conocida
co"o %recuencia de acarreo& 'a se(al de control se utiliza ara "odular la raz)n
de servicio del interrutor&
8/18/2019 Potencia Práctica Final
3/16
Control de *ase de cr+ce por coseno
Para controlar la otencia ro"edio de una %uente de corriente alterna de
%or"a e%iciente al variar el ángulo de conducci)n del S+,# se utiliza la t-cnica de
control de %ase&
Se uede controlar el ángulo de disaro# deendiendo de la t-cnica
utilizada en el control de base# de ./0102./ 3cruce or seno4 o ./01056./ 3cruce
or coseno4 del se"iciclo ositivo& En el control de cruce or coseno se tiene
co"o característica rincial característica $ue el rango de barrido es de
./01056./7 or lo $ue el control de %ase de cruce or coseno abarca todo el
se"iciclo ositivo# roorcionando una otencia a la carga desde una otencia
"áxi"a 18./ hasta una otencia de cero 1856./&
En la siguiente %igura se "uestra el diagra"a de blo$ues del control de %ase
de cruce or coseno&
8/18/2019 Potencia Práctica Final
4/16
Desarrollo
'a ri"er arte de la ráctica es hacer un circuito integrador# en -ste se
tienen $ue calcular los valores de las resistencias a utilizar# así co"o la
caacitancia7 el circuito se arecia en la siguiente i"agen# ri"ero se "uestra el
circuito * osterior"ente las %or"as de onda&
El circuito ar"ado en el laboratorio es el siguiente9
Circ+ito co$parador
El circuito ar"ado se "uestra en la siguiente i"agen
8/18/2019 Potencia Práctica Final
5/16
'a saturaci)n negativa se "uestra a continuaci)n9
'as siguientes i"ágenes "uestran la saturaci)n ositiva9
8/18/2019 Potencia Práctica Final
6/16
Saturaci)n "edia9
Circ+ito disparador
:na vez obtenida la se(al de salida de co"arador se acondiciona ara ser
alicada a este blo$ue de generador de ulsos $ue nor"al"ente es un circuito
8/18/2019 Potencia Práctica Final
7/16
"onoestable# $ue debe estar con%igurado ara generar un ulso en el %laco de
abar$ue la %ase de ./01056./ lo cual se resentara en grá%icas&
;inal"ente este ulso se alicara al circuito de disaro# cual se encarga de
aislar la etaa de otencia * de la de control del circuito# ade"ás de roorcional
el voltaje * la corriente de co"uerta necesarios ara los S+,
8/18/2019 Potencia Práctica Final
8/16
Se-al de salida de disparador sin diodo
Circ+ito $onoesta%le
8/18/2019 Potencia Práctica Final
9/16
.es+ltados de si$+lación
En la siguiente i"agen se "uestra el circuito ter"inado# con resistencia de
carga * osterior"ente se le coloc) un caacitor "u* grande# debido a $ue se
calentaba tanto el S+, co"o la resistencia de carga# ta"bi-n se le agreg) un
disiador de calor# con lo $ue el dese"e(o del circuito %ue "ucho "ejor&
8/18/2019 Potencia Práctica Final
10/16
A artir de lo anterior# se uede co"enzar con el circuito del inversor P!M
de uente co"leto# or lo $ue se "encionarán algunos concetos antes de
exlicar el desarrollo $ue se llev) a cabo&
'os convertidores de +D a +A se lla"an inversores& 'a %unci)n de un
inversor es ca"biar un voltaje de entrada de cd a un voltaje si"-trico de salida de
ca# con la "agnitud * %recuencia deseadas& El voltaje de salida odría ser %ijo o
variable# a una %recuencia %ija o variable& :n voltaje variable de salida se uede
obtener haciendo variar el voltaje de entrada de cd# "anteniendo constante la
ganancia del inversor&
Por otro lado# si el voltaje de cd de entrada es %ijo * no es controlable# se
uede obtener un voltaje variable de salida haciendo variar la ganancia del
inversor# lo $ue se consigue nor"al"ente con el control or "odulaci)n de ancho
de ulso 3P!M7 de ulse=>idth="odulation4 dentro del inversor& 'a ganancia del
inversor se uede de%inir co"o la relaci)n entre el voltaje de salida de ca * el
voltaje de entrada de cd&
'as %or"as de onda del voltaje de salida de los inversores ideales debería
ser sinusoidal& Sin e"bargo# las de los inversores rácticos no son sinusoidales *
contienen ciertas ar")nicas& En alicaciones de otencia baja e inter"edia se
ueden acetar voltajes de onda cuadrada o de onda casi cuadrada# * ara
alicaciones con alta otencia se re$uieren %or"as de onda sinusoidal con oca
8/18/2019 Potencia Práctica Final
11/16
8/18/2019 Potencia Práctica Final
12/16
8/18/2019 Potencia Práctica Final
13/16
8/18/2019 Potencia Práctica Final
14/16
8/18/2019 Potencia Práctica Final
15/16
8/18/2019 Potencia Práctica Final
16/16
El circuito es el siguiente