Previo 4 2g413f

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

PREVIO DEL LABORATORIO N° 04 VARIADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DE TENSION ALTERNA

PROFESOR: Ing. Arevalo Macedo, Robinson Doiling

ALUMNOS:  Alvarado Salazar, Jheysson Alexander  Mera Huerta, Richard Anthony  Soto Quispilaya, Juan Carlos

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20130445G 20165518K 20112048J

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CUARTO LABORATORIO – ELECTRONICA DE POTENCIA

TABLA DE CONTENIDO I.

OBJETIVO .......................................................................................................... 3

II. INFORME PREVIO ............................................................................................. 3 1.

DATOS DEL DIAC Y TRIAC ........................................................................ 3

1.1. TRIAC 2N5444 ..........................................................................................3 1.2. DIAC 1N5758 ............................................................................................5 2.

DISEÑO Y CALCULOS ............................................................................... 6

2.1. DISEÑO ....................................................................................................6 2.2. CALCULOS PARA ENCONTRAR LOS PARAMETROS ..........................6 2.3. OBSERVACIÓN ........................................................................................8 III. SIMULACIÓN POR PROTEUS .......................................................................... 9

VARIADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DE TENSION ALTERNA.

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CUARTO LABORATORIO – ELECTRONICA DE POTENCIA

I. OBJETIVO 

Diseñar e implementar un circuito que permita variar la velocidad de un motor AC.

II. INFORME PREVIO 1. DATOS DEL DIAC Y TRIAC 1.1. TRIAC 2N5444

VARIADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DE TENSION ALTERNA.

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1.2. DIAC 1N5758

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2. DISEÑO Y CALCULOS 2.1. DISEÑO

2.2. CALCULOS PARA ENCONTRAR LOS PARAMETROS VDIAC = 20 V, VGTM1 = 4.5 V, R1= 10k, V= 220 V, C=0.22, 0.33,1, 4,7 uF 𝑉 = 𝑍∗𝐼 Condición inicial: I= 10 mA 𝑍=

220𝑉 = 22𝑘Ω 10𝑚𝐴

Para diferentes valores de condensadores, se encontrara el valor del RL con el que se trabajara. 𝑅𝐿 = √22𝑘 2 − 𝑋𝐶2 − 10𝑘 TABLA N° 01. Posibles valores apra el potenciómetro C (uF) 0.22 0.33 1 4.7 10 33

Xc (kΩ) 12.057 8.038 2.653 0.564 0.265 0.080

RL (kΩ) 8.402 10.479 11.840 11.993 11.998 12.000

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Ahora se va a realizar el cálculo del ángulo de disparo, pero para ello se debe saber cuánto es la tensión del condensador. 𝑉|_0° = 𝑍|_𝜃 ∗ 𝐼|_ − 𝜃 𝑉𝑐|_𝛽° = 𝑋𝑐|_ − 90° ∗ 𝐼|_ − 𝜃 Para esto, se pasara hallar el ángulo de desfase de la impedancia 𝑍|_ 𝜃 = 𝑅 + 𝑅𝐿 −

1 𝑗 𝑤𝐶

TABLA N° 02. Calculo del ángulo de desfase. C (uF) 0.22 0.33 1 4.7 10 33

XC (kΩ) 12.057 8.038 2.653 0.564 0.265 0.080

RL (kΩ) 8.402 10.479 11.840 11.993 11.998 12.000

RT (kΩ) 18.402 20.479 21.840 21.993 21.998 22.000

𝜽 (°) -33.233 -21.430 -6.925 -1.470 -0.691 -0.209

Ahora pasaremos a calcular el voltaje en el condensador. 𝑉𝑐|_𝛽° = 𝑋𝑐|_ − 90° ∗ 𝐼|_ − 𝜃 𝐼|_ − 𝜃 = 10|_ − 𝜃 𝑚𝐴 𝛽 = −90 − 𝜃 TABLA N° 03. Valor del voltaje en el condensador C (uF) 0.22 0.33 1 4.7 10 33

XL (kΩ) 12.057 8.038 2.653 0.564 0.265 0.080

Vc (V) 120.569 80.379 26.525 5.644 2.653 0.804

𝜷 (°) -56.767 -68.570 -83.075 -88.530 -89.309 -89.791

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Ahora pasaremos a calcular el ángulo de disparo. 𝑉 = 𝑉𝑐 = 𝑉𝐷𝐼𝐴𝐶 + 𝑉𝐺𝑇𝑀1 𝑣𝑐 = √2𝑉𝑐 sin(𝛼 + 𝛽) = 20 + 4.5 = 24.5 24.5 𝛼 = sin−1 ( )−𝛽 √2𝑉𝑐 TABLA N° 04. Calculo del ángulo de disparo C (uF) 0.22 0.33 1 4.7

XC (kΩ) 12.057 8.038 2.653 0.564

Vc (V) 120.569 80.379 26.525 5.644

𝜷 (°) -56.767 -68.570 -83.075 -88.530

V/√𝟐Vc (V) 0.144 0.216 0.653 3.070

𝜶 (°) 56.911 68.787 83.787 -

2.3. OBSERVACIÓN 1. Se nota claramente que el condensador de 0.22 uF, debe soportar un voltaje de 120 V aproximadamente, y este valor no es comercial, asi que se evitara usar ese valor para el diseño del circuito. 2. Se pude observar que a partir del valor de 4.7 uF, el cociente de V/√2Vc, empieza a aumentar el valor, y esto puede ser perjudicial, para encontrar el ángulo de disparo, ya que no existirá, porque con ese cociente hallado se le debe aplicar el arco seno, y por teoría de trigonométrica el argumento del arco seno, debe estar en el rango de -1 y 1.

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III. SIMULACIÓN POR PROTEUS

(COM) +16.4 AC Amps

A

R1 10k

B C D

RV1 11.84k

D1 U1 Q4025R5

C1

DIAC

1uF

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