OOBBJJEETTIIVVOO Control de potencia de un motor de HP, con alimentacin de voltaje alterno alterna. IINNTTRROODDUUCCCCIINN En el control de potencia en ac, los principales dispositivos a ocupar son los dispositivos semiconductores, por sus principales caractersticas, limitando la complejidad de los circuitos, asi como el costo de los mismos. Con el desarrollo de estos dispositivos como el diac y triac que son bidireccionales tienen diferentes aplicaciones, principalmente en ac. Diac El diac es bsicamente una combinacin paralela inversa de dos terminales de capas de semiconductor que permiten el disparo en cualquier direccin. Las caractersticas del dispositivo, se muestran en la siguiente figura 1, muestra claramente que hay un voltaje de ruptura en ambas direcciones. Esta posibilidad de una conexin de encendido en cualquier direccin puede usarse al mximo para aplicaciones en ac.

En la figura 2 se muestra el acomodo bsico de las capas del semiconductor del diac, junto con su smbolo grfico. Obsrvese que ninguna terminal est esta mencionada como ctodo; en vez de ello hay un nodo 1 (o electrodo 1) y un nodo 2 (o electrodo 2). Cuando el nodo 1 es positivo respecto al nodo 2, las capas del semiconductor de inters particular

son p1n2p2 y n3. Para el nodo 2 positivo respecto al nodo 1 las capas aplicables son p2n2p1 y n1. Para al unidad que aparece en la figura anterior los voltajes de ruptura estn muy cercanos en magnitud, pero pueden variar de un mnimo de 28volts a un mximo de 42volts. Estn relacionados por la siguiente ecuacin proporcionada en la hoja de especificaciones.

VBR1 = VBR2 0.1 VBR2 Los niveles de corriente (IBR1 e IBR2) tambin estn muy cercanos en magnitud para cada dispositivo.

Triac

El triac es fundamentalmente un diac con una terminal de compuerta para controlar las condiciones de encendido bilateral del dispositivo en cualquier direccin. En otras palabras, para cualquier direccin, la corriente de compuerta puede controlar la accin del dispositivo en forma muy similar a la mostrada para un SCR. Sin embargo, las caractersticas, del triac en el primer y tercer cuadrante son algo diferentes a las del diac como se muestra en la figura 3(a), obsrvese que la corriente de sostenimiento en cada direccin no est presente en las caractersticas del diac. En la figura 3(b) se proporciona el smbolo grfico del dispositivo y la y la distribucin de las capas del semiconductor, junto con las fotografas del dispositivo. Para cada direccin de conduccin posible hay una combinacin de capas de semiconductor, cuyo estado ser controlado por la seal aplicada a la terminal de compuerta.

En la figura 4 se presenta una aplicacin fundamental del triac. En esta condicin est controlando la potencia de ac a la carga, encendindose y apagndose durante las regiones positivas y negativas de la seal senoidal de entrada. La accin de este circuito durante de la parte positiva de la seal de entrada es muy similar ala encontrada para el diodo Shockley.

La ventaja de est configuracin es que durante la parte negativa de la seal de entrada resultara el mismo tipo de respuesta, porque tanto como el diac como el triac pueden dispararse en forma inversa.

En la figura anterior se proporciona la forma de onda resultante de la corriente a travs de la carga. Variando la resistencia R puede controlarse el ngulo de conduccin. Actualmente existen unidades que pueden manejar cargas de ms de 10kW. MMAATTEERRIIAALL Un motor de 1/4HP a 127volts 6 amperes Un triac: Mac 223 Un diac: ECG 6411 Un potenciometro: 100k a 2W Una resistencia: 1K a 1/2W Un capacitor: 0.22F a 400Volts Un capacitor: 0.1F a 100Volts DDEESSAARRRROOLLLLOO

En la siguiente figura 4 se muestra el diagrama de un circuito el cual puede usarse satisfactoriamente para el control proporcional de velocidad, para algunas aplicaciones y ciertamente para algunos tipos de motores de induccin. Este circuito es uno de los mejores para la aplicacin el cual requiere controlar la velocidad desde un rango medio hasta todo su potencial.

Estos se usa especficamente en aplicaciones como control de motores de aire,

cuando un pequeo cambio en la velocidad del motor produce un cambio significativo en la velocidad del aire. Se debe tener cuidado en la practica este tipo de circuito es usado en motores de induccin, porque el motor de repente podra calarse, si la velocidad del motor es reducida por debajo de la velocidad inclinacin de salida de las condiciones de operacin especificas, determinadas por el ngulo de conduccin del triac.

Porque la constante de tiempo del circuito no puede proporcionar el control de velocidad de una carga de motor de induccin desde el mximo potencial hasta el apagado total, pero solo por debajo de algunas fracciones de su mximo potencial de velocidad. La velocidad proporcional es alta es de 3:1 y puede obtenerse desde la constante de tiempo del circuito usado, para el motor de induccin. La carga de los motores son bsicamente inductiva y porque el triac se apaga cuando la corriente se reduce a cero, la diferencia de fase entre el voltaje aplicado y la corriente del dispositivo causa que el triac se apague cuando la fuente de voltaje es de un valor diferente de cero. La conmutacin dv/dt puede ser limitada por la capacidad del triac usado una red RC como se vio en la figura anterior. RREESSUULLTTAADDOOSS Como se mostr en la figura 4, ocupamos un circuito RC, en la cual es una red que contiene elementos de almacenamiento de energa, es muy til caracterizar con un solo nmero el ritmo en que la respuesta natural decae a cero. La cantidad llamada constante de tiempo del circuito realiza esta funcin. Por lo tanto;

= RC = (Rpot)(C) = (100k)(0.1F) = 0.01 F = 100Hz La seal que se muestra a continuacin es el resultado de la medicin en Gate y MT1 as como en el diac, en la cual se observa los pulsos de activacin tanto positivos como negativos.

Los resultados de las mediciones en las terminales MT1 y Gate se muestran a continuacin:

Los resultados en las mediaciones, en la carga fueron las siguientes:

CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS Los resultados en el control del motor fueron satisfactorios, ya que se pudo controlar a un rango considerablemente bueno, esto es de su voltaje mximo de 127volts se llego a obtener un voltaje mnimo de hasta 48volts menos de la mitad de su total. Cabe sealar que en la practica se estuvo variando la constante de tiempo, para poder obtener un mayor rango de control del motor, sin embargo se tenia una resistencia menor a 1k, donde se encuentra esta en al figura 4, aumentando esta resistencia redujo el rango de corriente, por lo tanto se pudo controlar mejor el motor, mejorando los resultados de un casi encendido apagado a un control de velocidad mnimo, medio y mximo.