informe 2 lab edp (1)

8/3/2019 Informe 2 Lab EDP (1)

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Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera Elctrica

LABORATORIO DE ELECTRNICA DE POTENCIA

EXPERIENCIA N2

RECTIFICADOR TRIFSICO NO CONTROLADO

Profesor: Manuel Villablanca.

Integrantes: Robinson Alvarado B.

Rodrigo Caro V.

Alejandro Contreras R.

Jess Duran W.

Felipe Gallardo O.

Santiago, diciembre de 2011


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ndice

Introduccin....3

Objetivos de la experiencia.3

Resumen de la experiencia..4

Presentacin de resultados..5

Conclusiones..8

Anexos.9


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Introduccin

A continuacin se presentan los procedimientos utilizados y resultados obtenidos tras eldesarrollo de la experiencia nmero 2 del Laboratorio de Electrnica de Potencia

correspondiente al anlisis de un rectificador trifsico no controlado. Entre los datos se

presentan comparaciones entre resultados esperados, obtenidos tras simulacin, y

resultados reales obtenidos tras el trabajo de laboratorio.

Finalizada la presentacin de datos, le siguen anlisis comparativos de los resultados

obtenidos y un resumen total de las competencias adquiridas en la conclusin.

Objetivos de la experiencia

Realizar un anlisis completo de rectificadores trifsicos no controlados concarga resistiva y filtros tanto inductivos como capacitivos.

Conocer las variables implcitas en rectificadores trifsicos no controladosmediante un anlisis terico.

Realizar anlisis comparativo entre resultados obtenidos tericamente y medidosexperimentalmente.


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Resumen de la experiencia

Como en todas las experiencias, esta tuvo una introduccin terica dictada por el

profesor y en donde se caracterizo y se mostro cuales eran las aplicaciones practicas de los

rectificadores trifsicos no controlados como tambin cual eran los beneficios, ventajas y

desventajas de estos circuitos, junto con la comparacin de estos con filtros solamente

inductivos y filtros capacitivos e inductivos en su salida.

En segunda instancia se procedi a realizar la parte experimental y ayudados por la el

modulo de electrnica Veneta, se visualizo y se tomo los datos necesarios del rectificador

no controlado con filtro L y LC para calcular los diversos parmetros que se analizan en

este informe.

Instrumento a utilizar en experiencia:

Mdulo de electrnica Veneta (C22/EV) Mdulo de electrnica Veneta Step- Down Transformador (TRR 22 /EV) Osciloscopio. Tester que mida tensin efectiva.


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Presentacin de resultados

Parte 1.- Rectificador trifsico no controlado con filtro inductivo.

La etapa experimental const de dos partes. En ambas partes se utiliz el mdulo Veneta

C22/EV donde se realizaron las mediciones pertinentes al desarrollo experimental.

En esta primera parte y tras las conexiones respectivas al armado del circuito mostrado

en Figura 1, se presentan los datos obtenidos de la medicin de las variables de inters para

esta parte en Tablas 1.1 y 1.2.


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Parte 2. Rectificador trifsico no controlado con filtro L-C.

Similar a la parte anterior, en adelante se presentan los resultados obtenidos para el

circuito mostrado en la Figura 2. Estos resultados estn resumidos en las Tablas 2.1 y 2.2.


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Conclusiones

Durante la realizacin de esta experiencia se conocieron las principales caractersticas de

los rectificadores trifsicos no controlados tanto con filtros de tipo inductivos y una

combinacin de inductivo-capacitivo, caractersticas como valores de tensin DC, tensiones

efectivas, formas de onda de tensin y corriente, valores efectivos de corriente por lnea, a

travs de un diodo, etc..

Lo ms destacado dentro de los aspectos considerados fueron las formas de onda.

Especficamente la notoria mejora en la seal de voltaje aplicado a la carga cuando se

inclua un filtro capacitivo en paralelo a sta.

Aadido a todo esto, por supuesto se da veracidad a los clculos matemticos realizados

en base a simulaciones y teora electrnica como forma de comprobacin de frmulas

deducidas y formas de onda que hasta el momento solo eran demostrativas.


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Anexos

o Desarrollo terico.Memoria de clculo.

Los clculos correspondientes a la primera parte de la experiencia se muestran acontinuacin.

Clculos para valores en la salida del rectificador de la Figura 1.Datos:

Vfuente rms= 24 Vfn (en el secundario)

L= 153( mH)

R= 1 K


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Caractersticas en el Diodo D1

Figura 3. Forma de onda de corriente en diodo D1 de la Figura 1.

( 1)

( 1)

18.8

3

32,563

DC DC D

DCef D

VV V

VV V

Tambien podemos calcular las corrientes, en forma matemtica pero que no son otracosa que el voltaje en el diodo D1 divido por el valor de resistencia R.


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Figura 4. Forma de onda en fase R del secundario del transformador.


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o Simulaciones tanto en SymPowerSystems de Simulink como Pspice.I. En PSPICE se diseno el siguiente programa para el Circuito N1:

Rectificador

V1 1 0 SIN(0 61V 50 0 0 0)V2 2 0 SIN(0 61V 50 0 0 -120)V3 3 0 SIN(0 61V 50 0 0 -240)L 4 5 153mHRLOAD 5 6 1000D1 1 4 PDIODED3 2 4 PDIODED5 3 4 PDIODED4 6 1 PDIODED6 6 2 PDIODED2 6 3 PDIODE.MODEL PDIODE D(IS=2.22E-15 BV=1800V).TRAN 0.1m 100m UIC.PROBE

.END

a) Voltaje observado en la carga:

Figura 5. Forma de onda de la tensin en la carga.


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b) Corriente en el diodo 1:

Figura 5. Forma de onda de la corriente en el diodo D1.

II. Luego en PSPICE se diseno el siguiente programa para el Circuito N2:RectificadorV1 1 0 SIN(0 61V 50 0 0 0)V2 2 0 SIN(0 61V 50 0 0 -120)V3 3 0 SIN(0 61V 50 0 0 -240)L 4 5 153mHRLOAD 5 6 1000C 5 6 434uF

D1 1 4 PDIODED3 2 4 PDIODED5 3 4 PDIODED4 6 1 PDIODED6 6 2 PDIODED2 6 3 PDIODE.MODEL PDIODE D(IS=2.22E-15 BV=1800V).TRAN 0.1m 100m UIC.PROBE

.END


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a) Voltaje observado en la carga:

Figura 6. Forma de onda voltaje en la carga segundo circuito.

b) Corriente Diodo 1

Figura 7. Forma de onda de la corriente en el diodo 1.


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III. Programa en Matlab Simulink para el Circuito N1:

Figura 8. Simulasion SimuLink circuito figura 1.

a) Voltaje Carga circuito uno:

Figura 9. Voltaje resistencia de carga circuito 1.


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b) Corriente del diodo 1:

Figura 10. Corriente diodo D1 circuito 1.

IV. Programa Simulink Circuito 2:

Figura 11. Simulasion SimuLink circuito 2.


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a) Voltaje carga:

Figura 12. Voltaje resistencia de carga circuito 2.

b) Corriente diodo D1:

Figura 13. Corriente en el diodo D1 circuito 2.


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o Tablas Comparativas de valores calculadosLos datos tericos relativos al circuito de la Figura 1 se presentan en la Tabla 3.

Variable Valor terico Valor experimental Valor simulado

VDC 56,14 V 54,7 V 57.4 V

VAC 2,12 V 2,56 V 2.14 V

VEF 56,18 V 54,76 V 57.44 V

IDC 56,14 mA 54,7 mA 57.4 mA

IEF 45,84 mA 44.66 mA 46.86 mA

Rizado 3,78% 4,68% 3.72%

P activa 2,1 W 1,99 W 2.19 W

VsrEF 41,56 V ---- 41.57 V

IDC D1 18,53 mA ---- 19.01 mA

IEF D1 32,12 mA ---- 31.9 mA

IEF fase R 0,34 A ---- 0.34 A

Tabla 3. Valores tericos del rectificador de la Figura 1.

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