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REPORTE PRÁCTICA 2

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESIME ZACATENCO

INGENIERÍA ELÉCTRICA ELECTRÓNICA 2: POTENCIA BÁSICA

REPORTE PRÁCTICA 2.-RECTIFICACIÓN POLIFÁSICA DE VOLTAJE DE CA RECTIFICACION

TRIFASICA DE MEDIA ONDA.

EQUIPO 8

INTEGRANTES: BARCENAS RAMIREZ GUILLERMO ELIZALDE GOMES IVAN ASVIN

Grupo: 5EV1

EQUIPO:8 GRUPO:5EV1 Página 1

REPORTE PRÁCTICA 2

OBJETIVO

La finalidad de la práctica es la de comprender a través de la experimentación, el comportamiento de los rectificadores polifásicos de conmutación natural, energizados con una fuente trifásica; y la de determinar los parámetros de cada tipo de rectificador utilizado.

MATERIAL

Osciloscopio digital. (LAB) 1 Punta para osciloscopio atenuada (LAB) Maqueta de rectificación polifásica (LAB) 1 Multimetro digital (LAB) 40 cables con terminales banana-banana 4 cables con terminales banana-caimán 1 Multimetro digital propio Diodos rectificadores 1N4007 10 fusibles de cristal tipo americano de 1A-250V

MARCO TEORICO

Rectificadores Trifásicos

• Se utilizan en la industria para alimentar grandes cargas de CD a partir de fuentes AC

• Son ideales para controlar motores CD

• Tienen mejor rendimiento que los rectificadores monofásicos

• Existen de media y onda completa

• Pueden ser controlados y no controlados


REPORTE PRÁCTICA 2

Rectificadores Trifásicos de Media Onda

• Utiliza menos tiristores por lo que los circuitos de disparo son más simples

• Normalmente requiere del neutro para funcionar

• La tensión de salida es una combinación de tensiones de fase

• El valor medio y RMS es una función del ángulo de disparo

•Solo puede estar un diodo o un tiristor a la vez en conducción

Los rectificadores trifásicos de media onda consisten en conectar un diodo a la salida de cada arrollamiento, que se unirán en un punto común que después alimentará a la resistencia o carga del circuito. El retorno de la corriente se realiza a través de la línea de neutro. La imagen inferior nos aclara esta explicación.

Es evidente que el arrollamiento secundario está dispuesto en estrella y que de la unión común de las tres bobinas se saca la línea de neutro. Además, tal y como indica la imagen, cada bobina tendrá, con respecto a neutro, las tensiones V1, V2 y V3 respectivamente, que se producirán desfasadas 120º.


http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/3000/3079/html/5075656e74655f74726966c3a17369636f.jpg

REPORTE PRÁCTICA 2

Onda trifásica de un transformador sin rectificar.

Las tensiones V1, V2 y V3 están representadas en la gráfica, por las ondas roja, verde y azul. Pero en realidad, al haber colocado un diodo a cada salida, el semiciclo negativo de cada onda quedará suprimido, es decir, que la tensión que le llegue a la carga será la línea ondulada de color gris.

Onda trifásica de un transformador rectificada.

Analizando la imagen anterior podemos observar que cada bobina alimentará la carga durante 1/3 del periodo y cada diodo estará conduciendo durante tanto tiempo como la corriente de su bobina sea superior que la de las demás. La línea de trazos de la imagen representa la duración de un ciclo, tal y como puede observarse. Como la corriente de alimentación de la carga la aportan tres bobinas en cada ciclo, esta será más continua.


http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/3000/3079/html/onda5.jpg

REPORTE PRÁCTICA 2

PROCEDIMIENTO

1.-En casa, realice los diagramas de conexiones en las hojas de campo de maqueta.

2.-Antes de conectar cualquier cosa, es necesario que verifique el buen estado de los componentes del circuito (diodos, transformadores, resistencia de carga), reemplazando los elementos, si es el caso.

3.-Conecte la maqueta de experimentación para el circuito rectificador de media onda con la conexión estrella-estrella simples (Grupo 1).

4.-Sin conectar la maqueta; regule la tensión de salida de la fuente trifásica a un valor de 120V de fase (salida de la fuente trifásica del tablero de prueba, integrado por un juego de auto transformadores que se encuentran en conexión estrella con acceso al neutro).

5.-Desenergice la fuente trifásica y conecte la fuente trifásica a la maqueta de experimentación.

6.-Energice la fuente trifásica.

7.-Verifique la existencia de voltajes en los devanados secundarios de los transformadores (después de los fusibles), esto con el objetivo de no haber provocado el accionamiento de algún fusible por errores de conexión.

8.-Si algún fusible se fundió, desenergice la alimentación trifásica, reemplace el fusible, y verifique sus conexiones, y continúe con la práctica.

9.-Tome las lecturas anotando en las hojas de campo de lecturas, una por cada conexión.

9.1.-En C.A. mida los voltajes del primario por fase y por línea de un transformador.

9.2.-En C.A. mida el voltaje en los devanados del secundario de un transformador, en la fase y entre líneas.

9.3.-Conecte el osciloscopio en los extremos de un diodo y dibuje la forma de onda.

9.4.-En corriente directa tome lecturas de tensión en los diodos, con el multimetro digital y con osciloscopio digital.

9.5.-En corriente alterna tome lecturas de tensión en los diodos con el multimetro digital y con el osciloscopio digital.

9.6.-Conecte el osciloscopio en la carga y dibuje la forma de onda.

9.7.-En corriente directa tome lecturas de tensión y corriente en la carga, con el multimetro digital y el osciloscopio digital.

9.8.-De acuerdo a lo visto en teoría, complete las hojas de campo en base a los cálculos realizados.


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9.9.-Repita el procedimiento a partir del punto 3, con el circuito rectificador Delta-Estrella series (Grupo 3).

9.10.-Realice una tabla comparativa de los circuitos de rectificación de media onda trifásica.

Verifique los resultados obtenidos con simulaciones para cada circuito realizado.

10.-Las conclusiones deberán presentarse contestando lo siguiente:

a) Describa el funcionamiento de los circuitos rectificadores, tratados en la práctica.b) De acuerdo con los resultados obtenidos en la práctica ¿Cuál es el circuito más eficiente y

porque?c) Mencione las ventajas de utilizar el rectificador trifásico en lugar del rectificador

monofásico.

Explicación de lo realizado en laboratorio

Primero realizamos la regulación de la fuente de nuestra mesa de trabajo al voltaje estipulado en la práctica, sin antes que la profesora revisara nuestro diagrama de conexiones para comprobar que no hubiera errores en nuestro circuito y no crear alguna falla y dañar algún equipo.

Una vez revisado nuestro diagrama comenzamos la conexión de nuestro rectificador de media onda con la conexión estrella-estrella simples en nuestra maqueta quedando como se muestra en nuestra imagen 1.

Imagen 1.-Conexión estrella-estrella series en maqueta del rectificador de media onda.


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Posteriormente tomamos medidas con el osciloscopio digital y con nuestro multimetro para llenar nuestras tablas de datos.

CONEXIONES DE TRANSFORMADORES Y-Y SIMPLE TIPO DE RECTIFICADOR: MEDIA ONDA

TENSIONES DE FASEPRIMARIO SECUNDARIO

Van 119.7V 16.2VVbn 119.8V 16.2VVcn 120.4V 16.3V

TENSIÓN ENTRE LÍNEASPRIMARIO SECUNDARIO

Van 207V 27VVbn 208V 27VVcn 208V 27V

VALOR RESISTIVO DE LA CARGA: 10K

TENSIONES Y CORRIENTES DE LA CARGAVmax Vcd Vca Vrms Icd Ica Irms

MULTÍMETRO 18.4V 3.3V 19.3 18.7mA 3.7mA 19.25mAOSCILOSCOPIO

24.4V 18.8V 4.36V* 19.3V

CÁLCULOS 23.7V 18.93V 3.43V 19.24V 18.93mA 3.43mA 19.24mASIMULACIÓN 23.7V 19.93V 405.V 20.32V 17.93mA 4.43mA

TENSIONES EN UN DIODO RECTIFICADORVmin Vmax Icd Ica Irms

MULTÍMETRO 6.19mA 8.98mA 11.11mAOSCILOSCOPIO 11.2V 1.2VCÁLCULOS 6.31mA 10.92mASIMULACIÓN

Con ayuda de nuestro osciloscopio observamos las formas de onda de un diodo y en la carga como lo podemos observar en nuestras imágenes 2 y 3 respectivamente.


REPORTE PRÁCTICA 2

Imagen 2.-Forma de onda de un diodo en conexión estrella-estrella series.

Imagen 3.-Forma de onda en la carga de la conexión estrella-estrella series.


REPORTE PRÁCTICA 2

Realizamos los mismos pasos anteriores pero ahora realizando la conexión delta-estrella series obteniendo las mismas graficas pero con las medidas siguientes:

CONEXIONES DE TRANSFORMADORES Δ-Y SERIE TIPO DE RECTIFICADOR: MEDIA ONDA

TENSIONES DE FASEPRIMARIO SECUNDARIO


TENSIÓN ENTRE LÍNEASPRIMARIO SECUNDARIO


VALOR RESISTIVO DE LA CARGA: 1K

TENSIONES Y CORRIENTES DE LA CARGAVmax Vcd Vca Vrms Icd Ica Irms

MULTÍMETRO 32.9 6 33.44* 32mA 6.30mAOSCILOSCOPIO 40V 33.1V 6.24V* 3.6V

CÁLCULOS 18.38V 15.19V 2.82V 15.45V 15.19mA 2.82mA 15.45mASIMULACIÓN 43.31 34.7 6.7 34.9 35.4 6.8

TENSIONES EN UN DIODO RECTIFICADORVmin Vmax Icd Ica Irms

MULTÍMETRO 6.19mA 8.98mA 11.11mAOSCILOSCOPI

O-40V 1.2V

CÁLCULOS 6.12mA 10.61mASIMULACIÓN

Y obtuvimos la siguiente forma de onda en un diodo y en la carga como se muestra en la imagen 4 y 5 respectivamente.


REPORTE PRÁCTICA 2

Imagen 4.-Forma de onda en un diodo de la conexión delta-estrella series.

Imagen 5.-Forma de onda en la carga de la conexión delta-estrella series.

Por último realizamos la simulación para comprobar resultados y llenar nuestras tablas anteriores obteniendo las respectivas ondas de carga y los diodos de cada de nuestras conexiones (estrella-estrella series y delta-estrella series).


REPORTE PRÁCTICA 2

SIMULACIÓN

Imagen 6 Simulación Delta-Estrella series.

Imagen 7 Gráfica Delta-Estrella series.


REPORTE PRÁCTICA 2

Imagen 8 Simulación Estrella-Estrella series.

Imagen 9 Gráfica Estrella-Estrella series.


REPORTE PRÁCTICA 2

Imagen 10 Gráfica Delta-Estrella series: forma de entrada y rectificación en proteus .

Imagen 11 Gráfica Estrella-Estrella series: forma de entrada y rectificación en proteus .


REPORTE PRÁCTICA 2

CONCLUSIONES

BARCENAS RAMIREZ GUILLERMO

La primer practica es en mi opinión de las más fáciles pero a la vez de las más importantes ya que gracias a ellas podemos darnos cuenta del procedimiento de realización de prácticas posteriores además de la comprensión de las diversas conexiones y funcionalidad de nuestro material de trabajo para poder corregir el funcionamiento de este si es que se requiere, por otra parte comprender el uso de materiales de apoyo y simulación como lo es el programa ORCAD que nos brinda un ambiente de trabajo en el cual podemos realizar conexiones sin riesgo de sufrir fallas físicas que pueden dañar nuestro equipo de trabajo o alguno de nuestros compañeros.

Esta práctica es fácil solo hay que recolectar los datos arrojados por los diferentes equipos de medición y vaciarlas en las hojas de campo.

ELIZALDE GÓMEZ IVAN ASVIN

En esta práctica se confirmó que la rectificación trifásica de media onda sólo se puede aplicar a una conexión estrella ya que se necesita el hilo neutro en esta rectificación, en cuanto a las conexiones del transformador. Se observó que en una conexión delta- estrella las tensiones que habrá en sus devanados será mayor que en una conexión estrella-estrella debido a que se toma el voltaje entre líneas de la fuente en una conexión delta estrella.


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