Lab01 Rectificador de Media Onda

 

 

Electrónica de potencia CÓDIGO AE5010

LABORATORIO N° 01 Rectificador De Media Onda Con Carga Resistiva E Inductiva  

“

”

1. Carhuas Mendoza Hayder Manuel 2. Callohuanca Jara Alan  Al um no (os ):

Grupo Semestre Fecha entrega

: : de :

3. Calla Ortiz Luciano 4. 5. “A”   Profesor: Ing. Jorge HUARCA  HUARCA  5 22 03 2018 Hora:

Nota:

 

ELABORACION DE ATS :

 ANALISIS  ANAL ISIS DE TRABAJO TRABAJ O SEGURO (ATS)  H

18

08

17

DIA

MES

AÑO

C

TAREA:  

DOCENTE:

A E

ONDA   RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA  M IR

CALLA ORTIZ LUCIANO

M

 AMBIENTE  

X

TALLER  F

CARHUAS MENDOZA HAYDER

 ALUMNOS  AL UMNOS CALLOHUANCA JARA ALAN (Apellidos y Nombres)  

LABORATORIO 

  A

Ing. Jorge HUARCA

F

F A M

EQUIPO DE TRABAJO 

SESION Nº  M

 A RI

G5

RI F

F M

A IR F

A M

  IR

  IR F M

A

  IR F

 

CARACTERISTICAS DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS   Módulo de electrónica de potencia.   Un multímetro digital.   Un osciloscopio.   Conectores. 







X

X

OTROS RIESGOS

PASOS DE LA TAREA

MEDIDAS DE CONTROL

(ESPECIFICAR PARA CADA CASO) 

1 Indicaciones del docente 2 Recepción de la llave del modulo

Distracciones X

3  Armado del circuito rectificador de media

onda 4 Revisión del circuito montado 5 Toma de datos del circuito m ontado 6 Desmontaje del circuito de rectificador

X X

X X

X

X

7 Montaje del circuito resistivo y diodo

volante. 8 Revisión del circuito 9 Toma de datos del circuito m ontado 0 Desmontaje dl circuito de TRIAC 1 Devolución de la llave del modulo 2 Orden y limpieza.

X X

Prestar atención al docente encargado. Caminar por lugares seguras Armar ordenadamente sin saltarse los pasos Pedir la revisión del docente antes de energizar el circuito. Tomar los datos adecuadas del circuito montado.  Apagar primero para quitar las conexiones del circuito armado.

X

Armar el circuito de forma ordenada.

X X X X X

Pedir la revisión del docente antes de energizar el circuito. Registrar os datos comprendidos y adecuados. Apagar el circuito comunicando para desmontar Caminar por lugares seguras Dejar el área de trabajo limpio y ordenado.

X

 

  Tema:

Nro. DD-106

ELECTRÓNICA ELECTRÓNIC A DE POTENCIA 

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5

Grupo:

I.

OBJETIVOS:   Entender el el funcionamiento funcionamiento del rectificador rectificador de de media media onda onda con carga resistiva resistiva e inductiva inductiva   Medir y calcular los valores medio, rms y los parámetros de calidad de un rectificador rectific ador controlado controlado..

 

II.

EQUIP EQUIPOS OS MATERIALES A UTILIZAR:        









Módulo de Electrónica de Potencia. Un multímetro digital. Un osciloscopio digital. Conectores.

Cajón ... A ... puentes U negras ... puentes U azules ... puentes U rojos ... puentes H negras ... bananas rojos ... bananas azules ... bananas negras Circuitos de conexión.

Cajón ...B ... bananas color cafe ... bananas color negro ... bananas color verde ... bananas color plomo ... bananas color verde  –  amarillo ... bananas color negro

III.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS: Los rectificadores de media onda se utilizan principalmente en aquellas aplicaciones que requieren poca potencia. Los usos más comunes son en electrodomésticos así como los aparatos de carga o de suministro de corriente. El funcionamiento del circuito rectificador puede realizarse en modo no controlado (M1). Por lo general este tipo de convertidor se alimenta de la red.

 =  ∗     Parámetros del circuito rectificador de media onda:        

               

 = 0.331818 ∗    = 0.5∗ 0.5∗    =  /   =  /⁄   (  − 1)    =  /    = ( Factor de componente ondulatoria  = /  = 0.7 0.7007 ∗  = 0.5 ∗ /  Factor de utilización del transformador   =   /  Salida de potencia DC  =  /  Salida de potencia AC

Valor medio Valor rms Eficiencia Factor de forma

 

  Tema:

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Para rectificación de media onda debe cumplirse:

 = 40.5 %  = 157% = 121 % = 0.286 

Tarea 01 Identificar el módulo de trabajo, adjuntar imagen del módulo e identificar las etapas añadiendo un breve descripción de la función que cumplen. El modulo consta de 5 partes.

  Osciloscopio, Oscilosc opio, sirve para medir señales y consta de 4 canales a b c y d, conectado eon un software llamado PHACON, el a y b es para medir voltaje y el c yd mara medir corriente.



  Fuentes de alimentación. alimentación.   Es un conversor de corriente de AC a DC, a través de este módulo se conecta a la computadora, estos dos módulos deben de alimentarse con DC.





  Diodo, scr scr la diferencia con el diodo es que tiene una patita extra. y triak,



  El cuarto modulo nos da tensión trifásica reduce de 400v a 94 v



  La quinta parte es la carga, inductiva y capacitiva 



 

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Estos son los puentes para hacer las conexiones Tenemos en forma de U y en forma de H esto nos Facilita realizar las conexiones

5

En

En esta parte del circuito encontramos las cargas Resistivas capacitivas e inductivas.

en esta parte del módulo las borneras A y B nos Permite medir el voltaje y en las borneras C y D Podemos medir la intensidad.

 

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Medición Medició n de las cargas resistivas y verificación de los fusibles si están en buen estado

lV . PROCEDIMIENTOS: RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA RESISTIVA

5

1. Armar el el circuito circuito mostrado en la la figura: figura:

Figura N° 01. Esquema del circuito con carga resistiva.

 

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Tarea 02 Identificar los dispositivos eléctricos-electrónicos eléctricos-electrónicos que comprende comprenden n el circuito de potencia, G Graficar raficar y adjuntar imagen

LAS ENTRADAS a y B SON PARA MEDIR VOLTAJE. Y LA C D SON PARA MEDIR CORRIENTE

Tarea 03 Proponer un circuito equivalente, graficar y adjuntar imagen

2. Conecte el osciloscopio para realizar las mediciones del voltaje de entrada como el voltaje en la carga.

Tarea 04 - Tensión de entrada y tensión de salida Realizar la respectiva conexión y graficar la imagen con ayuda de la aplicación PHACON, luego añadir etiquetas, cambiar color y espesor de las curvas. Adjuntar imagen de la tensión de entrada y la tensión d salida.

 Aquí podemos observar observar la honda honda de color azul azul que es el voltaje de entrada y obtenemos una honda completa y la honda de color verde es el voltaje de salida como observamos tenemos media honda es una honda rectificada que ya no tiene el siglo negativo.

 

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Grupo:

3. Conecte el osciloscopio para realizar la medición de corriente en el circuito

Tarea 05  Realizar la respectiva conexión y graficar grafic ar la imagen con ayuda de la aplicación PHACON, luego añadir etiquetas, cambiar color y espesor de las curvas. Adjuntar la imagen.

En esta imagen tenemos la corriente de entrada y la corriente de salida y como se puede observar ambas corrientes son iguales estas no tienes un siglo negativo.

 

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Tarea 06  Visualizar la potencia en la carga, adjuntar imagen

5

4. Completar la tabla que se muestra a continuación. Emplee el instrumento instrument o de medición correspondiente.

Tarea 07

Udc Uac

Valor teórico en lado de carga 38.16  46.3

Valor medido en el lado de carga 40.30 50.45

Error relativo (%) 1.06 1.09

60 0.141 0.181

65.70 146 180 232

1.1 1.04 1

Umixta Idc Iac Imixta

 

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CÁLCULOS REALIZADOS

FORMULA FORM ULA

VALORES

RESULTADO RESULTADO

 = .  ∗  

0.318∗120 

38.16

 = . ∗  

0.5∗120 

60

    =     − 

 

 =   

√ −1456.19 −1456.19 .  

%   −   =     %  

38.16−40.3  %  .

46.3

0.141

5.3%

5

  5. Para el circuito de salida

 determine los valores mostrados en la tabla:



Tarea 08 - completar las tablas

Salida de potencia DC Salida de potencia RMS Eficiencia Factor de forma (FF) Factor de componente ondulatoria (RF) Factor de utilización del transformador (TUF) Voltaje PIV

Cálculo con los valores teóricos

Cálculo con los valores medidos

Error relativo (%)

5.39

6.31

1.17

13.33

15.62

1.17

40.04%

0.4

0.99

1.55  1.21 

1.57

1.01

1.22

1.01

0.22

0.28

1.27

120

129.87

1.08

 

  Tema:

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CÁLCULOS REALIZADOS FORMULA

VALORES

RESULTADO

 = / 

60/. 

1.55

 =  ( − )⁄  = / 

46.3/38.16 

1.21

 = =     =  .    ∗      = . ∗ / 

0.5∗120/270 

 =   / 

1456.19/270 



0.22

5.39

5

    / 

2143.69/270 

7.94

 =   / 

3600/270 

13.33

 = (/ 

(5.39/13.33 )*100%

40.44%

)*100%

Tarea 09 - Responda a las siguientes preguntas: a) ¿Q ¿Qué ué tipo de instrumento debe usarse para medir los dif difere erentes ntes valores observa observados dos en el laboratorio?   Un amperímetro amperímetr o Para medir la intensidad. intensidad . Un osciloscopio para medir el voltaje de entrada y salida, y el voltaje en la carga. o 

o

b) ¿E ¿Exist xiste e diferencias e entre ntre los valores teóricos y los valores medidos? Explique. Si existe diferencia entre los valores teóricos y los medidos debido a la interferencia e incertidumbre de los diferentes equipos utilizados para medir  

 

 

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c) De Defina fina los voltajes cd, ca y rms. o Voltaje cd: valo valorr que contiene netamente tensiona en continua. o Voltaje ca: valor que contiene netamente tensiona en alterna. o Voltaje rms: es la tensión mixta donde está contenido tanto la tensión continua como la tensión en alterna, el valor de la raíz cuadrada media, conocido también como valor v alor eficaz. 

d) ¿C ¿Cuál uál e ess e ell signifi cado de dell factor de forma? Indica la relación entre el valor eficaz y el valor medio. Si el factor de forma es grande, indica que la onda tiene poca componente continua y mucha alterna. Es una medida de la forma del voltaje de salida.

e) ¿C ¿Cuál uál e ess e ell signifi cado de dell factor de componente ondulatori a? Es una buena forma de medir el alisamiento en la salida de cc.  

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA INDUCTIVA 1. Armar el el circuito circuito mostrado en la la figura: figura:  

 = 270 Ω  = 1.2 

 1.2  

Figura N° 02. Esquema del circuito con carga inductiva.

 

 

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Grupo:

2. Graficar las formas de de onda de la las s siguientes magnitudes, magnitudes, durante durante dos semiperiodos: semiperiodos:

Tarea 10   Tensión de entrada y tensión de salida del rectificador. rectif icador.  Adjuntar imagen imagen



5

En esta imagen podemos observar la atención de entrada y la tención de salida de una carga inductiva Vemos que la tención de entrada es el de color verde es una honda completa y la atención de salida tiene una deformación en la parte negativa esto se debe a la carga inductiva

 

 

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Tema:

Rectificador De Media Onda no Controlado Tarea 11   Corriente en la salida del rectificador. rectifica dor. adjuntar imagen



Grupo:

5

Tarea 12 - Responda a las siguientes preguntas:  a) ¿Qué ocur re con el volt aje en la carga? Es rectificada la señal pero se muestra a la vez un pico negativo debido a que la bobina almacena energía durante el intervalo en que la corriente es creciente, siendo devuelta posteriormente. Por efecto de la energía almacenada, se provocará la conducción del diodo durante el semiperíodo negativo, reduciendo el valor continuo a la salida.

b) ¿Q ¿Qué ué sucede con la corri ente? ente? La señal mejora con respecto a la interferencia y la señal se mantiene semejante a la de la entrada si observamos las imágenes superiores.

 

 

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Tema:

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5

Grupo:

c) ¿C ¿Cuál uál e ess la impor importancia tancia del tipo de carga sobre los diodos? De acuerdo al tipo de carga la señal de salida es más limpia y continua 

d) ¿Qué for forma ma de ond onda a tiene la cor corrient riente? e? Forma de pulsos. 

e) ¿La ¿Lass expresiones para determinar los valores teóricos para carga carga re resist sistiva iva son los mismos que para carga inductiva? Las expresiones para determinar los valores teóricos para carga resistiva no son los mismos que para carga inductiva. 

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA INDUCTIVA Y DIODO VOLANTE 1. Armar el el circuito circuito mostrado en la la figura: figura:    

 = 270 Ω  = 1.2 

Figura N° 03. Esquema del circuito con carga resistiva y diodo volante.

 

 

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Grupo:

Figura N° 04. Circuito equivalente equivalente del rectificador con diodo volante

5

3. Graficarlas formas formas de onda onda de las siguientes magnitudes, durante durante dos semiperiodos: semiperiodos:

Tarea 13   Tensión de entrada y tensión de salida del rectificador. rectif icador. (adjuntar imagen)



 

 

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Tema:

Rectificador De Media Onda no Controlado Tarea 14   Corriente de entrada entrada y tensión tensión de salida salida del del rectificador. (adjuntar imagen)



Grupo:

5

Tarea 15 - Responda a las siguientes preguntas:  a) ¿Cuá ¿Cuáll es es e ell e efecto fecto del diodo volante? volant e? Para evitar los efectos de corte de corriente y forzar la conducción del diodo se utiliza un diodo volante. Este elemento se pone como retorno para la corriente que circula en el circuito y a si permitir que el diodo conmute cuando la fuerza de CA (corriente altera) cambia de polaridad. Y a si mejora el voltaje CC en la carga eliminando la parte de semiciclo negativo que hace crecer el voltaje medio obtenido

 

 

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Tema:

Rectificador De Media Onda no Controlado

5

Grupo:

b) ¿Qué obs observa erva en la for forma ma de ond onda a de cor corrient riente? e? Observamos que el valor de corte de corriente depende de los parámetros de la carga, mientras mayor sea la inductancia en la carga más se retrasa el Angulo de corte de corriente reduciendo a si el voltaje medio que entregamos ala carga

IV.

OBSERVACIONES.   Realizar correctamente las conexiones y así obtener las formas de ondas correctas. correcta s.   Se debe debe verificar verificar los fusibles del módulo módulo antes de realizar las prácticas. prácticas.





V.

CONCLUSIONES.   El diodo solo permite el paso del semiciclo positivo debido a que es polarizado en forma directa.   Concluimos que por el efecto de la energía almacenada en la bobina, se provocara la conducción del diodo durante el semiperiodo negativo.   Concluimos que el valor de corte de corriente depende de los parámetros de la carga. Mientras mayor







       









sea la inductancia en la carga más se atrasara el Angulo de corte de corriente. Las entradas para conectar al osciloscopio se conectan con corriente continua. En el circuito circuito contamos con cargas resistivas, capacitivas capacitivas e inductivas. Tenemos dos tipos de jampers uno en u y el otro en h. Tenemos dos tipos de ondas los controlados y no controlados. controlados .

 

 

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Tema:

Rectificador De Media Onda no Controlado VI.

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Grupo:

INVESTIGACIÓN

Tema:: Fa Tema Factor ctor de utili zación del transfor mador (TUF (TUF))  El factor de utilización del transformador transformador (TUF) se define como:

donde Vs es la tensión rms en el secundario del transformador e I s es el valor efectivo (rms) de la corriente que circula por el secundario del transformador. En este caso esta corriente es igual a la corriente que circula por la carga resistiva. El TUF será entonces.

por tanto

Este resultado se puede expresar en palabras diciendo que tan solo el 28,66% de la potencia suministrada en el secundario del transformado se convierte en potencia de continua útil para nuestros propósitos.