Download Gu´ıa de Laboratorio No. 2 Rectificadores monofásico con carga RL

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
Facultad De Ingenierı́a
LABORATORIO DE INGENIERÍA Eléctrica Y Electrónica
Docentes
César Trujillo
Nelson Dı́az
1.
Electrónica de
Potencia
2012-III
Guı́a de Laboratorio No. 2
Rectificadores monofásico con carga RL
y RC
DESCRIPCIÓN
Práctica programada para dos semanas, del 3 al 14 de septiembre de 2012. Se espera que los estudiantes
asistan al laboratorio con los montajes implementados. Cada grupo debe traer en una tabla los cálculos
previos de valores RMS, AC, DC en la entrada y en la carga y THD, ángulos (corriente vs tensión) y Factor
de potencia en la entrada según corresponda para cada montaje. (En caso de no poder realizar algún cálculo
se debe justificar). Las tablas deben estar listas para la toma de datos. Además cada grupo debe consultar las
caracterı́sticas y los manuales de los equipos de medida.
2.
OBJETIVOS
Medir valores AC, DC, RMS, Factor de Potencia y THD para rectificadores con y sin filtro con condensador usando el analizador de calidad de potencia, el multı́metro digital y el osciloscopio.
Analizar el comportamiento de un rectificador monofásico con filtro RL.
3.
MATERIALES
Diodos rectificadores de silicio.
Multı́metro.
Osciloscopio.
Condensadores según diseño.
Resistencias según diseño.
Transformador o Variac.
Analizador de Calidad de Potencia PQA.
Bobina ≈ 0, 5H.
Sondas atenuadas.
Resistencias de 100Ω/10W, 200Ω/10W, 1kΩ/10W.
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4.
Electrónica de
Potencia
2012-III
PRÁCTICA
1. Diseñar un rectificador de media onda con filtro por condensador como el que se muestra en la figura ??
con las siguientes caracterı́sticas.
Voltaje de salida DC 30V.
Corriente de salida DC 1A.
Factor de rizado inferior al 10 %
Cada grupo debe dimensionar sus componentes según cálculos teóricos y tener claro los lı́mites de disipación de potencia, niveles de tensión AC etc.
Realizar mediciones del valor AC, DC y RMS en la carga ası́ cómo la potencia aparente, Factor de
Potencia, cos(θ) y THD visto desde el generador. Se recomienda realizar mediciones con el analizador
de calidad de potencia, el multı́metro digital y el osciloscopio (teniendo en cuenta la capacidad de
los equipos para realizar determinadas mediciones con las mediciones que se puedan realizar con cada
equipo). Comparar los resultados.
Figura 1: Circuito 1
2. Diseñar un rectificador de onda completa con filtro por condensador cómo el que se muestra en la figura
?? con las mismas condiciones de diseño del rectificador anterior. Realizar las mismas mediciones que en
el numeral anterior.
Figura 2: Circuito 2
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Electrónica de
Potencia
2012-III
3. Implementar el rectificador de media onda como el de la figura ?? y alimente directamente con la red
AC de 80V a 60Hz. Coloque una carga RL como se muestra en la figura ??, para este caso la bobina
será el primario de un transformador (con L tı́picamente de 0.5H).
Figura 3: Circuito 3
Realice simulaciones previas a la práctica.
Con ayuda del osciloscopio compare la forma de onda de la red eléctrica con la forma de onda sobre
la carga RL.
Realice las mediciones del valor AC, DC y RMS en la carga ası́ cómo la potencia aparente, Factor
de Potencia, cos(θ) y THD para una resistencia de carga de (100Ω/10W). Varı́e la resistencia a
(200Ω/10W, 1kΩ/10W) y analice únicamente la forma de onda de corriente en la carga.
Mida el ángulo para el cual se puede observa una tensión negativa sobre la carga.
Compare los resultados con los teóricos y las simulaciones.
Con la ayuda del PQA mida la tensión sobre la resistencia de carga.
4. Al rectificador del caso anterior coloque un diodo volante como se muestra en la figura ?? y realice las
mismas mediciones del caso anterior. Adicionalmente, con ayuda del PQA observe para el caso de la
resistencia de (100Ω/10W) la corriente en el diodo D1, D2 y en la carga.
Figura 4: Circuito 4
5. Monte el rectificador de onda completa como el de la figura ?? y realice las mismas mediciones de los
circuitos anteriores.
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Potencia
2012-III
Figura 5: Circuito 5
Recomendación.
Se recomienda poner especial atención en las señales de tensión y corriente que pueden
verse tanto en la carga como en el generador.
Referenciar las sondas siempre a una misma tierra
Verificar el 3 a 2 en los osciloscopios antes de cualquier práctica
Para un desarrollo exitoso de la práctica se recomienda que los estudiantes tengas listas las tablas para la
recolección de datos y que los montajes estén preparados con anterioridad a la práctica. También, se recomienda
de ser posible realizar las mediciones con diferentes instrumentos. El osciloscopio debe ser siempre operado en
DC y tengan en cuenta que muchas mediciones no son directas deben ser obtenidas a partir de valores que es
posible medir con los instrumentos que se cuenta.
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