Rectificador trifásico de onda completa controlado
Autor: Wilmar Laiton Contacto: wilaeba@gmail.com
El siguiente proyecto es un rectificador trifásico controlado, también conocido como convertidor trifásico ac cc. Está compuesto por 6 tiristores, 2 tiristores por cada fase. El diagrama básico se muestra a continuación.
La principal característica de un rectificador trifásico totalmente controlado es que maneja dos cuadrantes, es decir que puede dar energía a la carga, y tambien la puede recibir de la carga, diferente a un rectificador trifásico semicontrolado en donde solo se puede dar energía a la carga. Para el caso de cargas resistivas el máximo alfa que se puede manejar es de 120 grados. Las señales de control se muestran a continuación.
Las señales de control son PWMs sincronizados con la linea. Entre todas las señales PWM hay un desfase de 60 grados. Las señales de salida son las siguientes.
Para poder observar las señales VX y VY, se deben colocar los canales X y Y del osciloscopio en los extremos de la carga, y tomar como referencia el neutro. A continuación se muestran los componentes, el circuito y cosas a tener en cuenta para realizar el montaje de un rectificador trifásico totalmente controlado.
Descarga la simulación en proteus 7.9 de Rectificador trifásico de onda completa controlado aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Rectificador trifásico de onda completa controlado aquí.
Componentes
- 10 resistores de 10kΩ @ 0.25w
- 3 resistores de 1kΩ @ 0.25w
- 1 resistor de 100Ω @ 0.25w
- 3 resistores de 680Ω @ 0.25w.
- 3 resistores de 680Ω @ 0.25w.
- 1 potenciómetro de 10kΩ
- 1 capacitor cerámico de 100nF
- 6 capacitores electrolíticos de 1uF @ 16v.
- 6 optoacopladores PC817
- 2 CI LM324 (cada CI contiene 4 amplificadores operacionales)
- 3 diodos 1n4007
- 3 diodos 1n4007
- 6 transistores 2N2222A
- 3 fusibles de 3 amperios
- 1 fuente de 12 voltios aislada.
- 1 carga resistiva de 200w
- El resistor R1 en caso de trabajar con voltajes de fase 115/120/127 vac es de 51kΩ @ 2w, en caso de trabajar con voltajes de fase 200/208/220 vac es de 100kΩ @ 3w.
- El resistor R2 es de 8.2kΩ @ 0.25w en caso de trabajar a 60Hz, y en caso de trabajar a 50Hz es de 10kΩ @ 0.25w.
- La referencia de los SCRs en caso de trabajar con voltajes de fase 115/120/127 vac es TYN612, en caso de trabajar con voltajes de fase 200/208/220 vac es TYN1012.
- El valor de la resistencia R3 es de 1.2kΩ @ 0.25w en caso de trabajar con voltajes de fase de 115/120/127 vac y de 2.2kΩ @ 0.25w en caso de trabajar con 200/208/220 vac.
- Los optotriac usados son el MOC3021 en caso de trabajar con voltajes de fase de 115/120/127 vac y el MOC3052 en caso de trabajar con voltajes de fase de 200/208/220 vac.
- El valor de la resistencia R3 es de 1.2kΩ @ 0.25w en caso de trabajar con voltajes de fase de 115/120/127 vac y de 2.2kΩ @ 0.25w en caso de trabajar con 200/208/220 vac.
- Los optotriac usados son el MOC3021 en caso de trabajar con voltajes de fase de 115/120/127 vac y el MOC3052 en caso de trabajar con voltajes de fase de 200/208/220 vac.
Circuito
Cosas a tener en cuenta
- Tener sumo cuidado, pues se manejan voltajes relativamente altos. Si no tiene los conocimientos, y no se siente en la capacidad de realizarlo, mejor no lo haga.
- De ser posible descargue la simulación realizada en proteus, ya que esta le quitara varias dudas respecto al montaje y funcionamiento del circuito.
- Montar parte por parte e ir probando una por una, de conectarse algo mal el rectificador trifásico funcionara mal.
- Conectar las señales de control en donde corresponde, de colocarse mal el rectificador trifásico funcionara de manera incorrecta.
- La fuente dc de 12 voltios debe ser aislada, es decir deben tener transformador.
- La resistencia de 100 ohmios que está en serie con el potenciómetro es opcional, se puede reemplazar por un corto circuito.
- A cada SCR colocarle su respectivo disipador.
- Como carga se pueden usar bombillos incandescentes conectados en serie.
- En caso de no encontrar alguno de los componentes, reemplazarlo por uno de características similares.
Video de Funcionamiento
En el video se puede observar una placa electrónica de un rectificador trifásico controlado con su respectiva señal de salida. El circuito básico de este rectificador es el mismo que se muestra en el diagrama anterior.
Video de Funcionamiento
Simulación en proteus
En el canal A está la señal de salida. En los canales B, C, y D están las señales de control PWM_A+, PWM_B+, y PWM_C+ respectivamente.
Temas relacionados
me podrias explicar en que consiste el circuito, que es lo que hace?
ResponderBorrarno
BorrarMuy buen material pero te recomendaria que adjuntaras con los videos la explicacion de como funciona el circuito.
ResponderBorrarNo es mejor programar un microcontrolador para que te entregue los pulsos controlando los tiempos además? el resultado es e mismo, o en todo caso puedes usar CI 555 para generar tus activaciones del SCR.
ResponderBorrarno
BorrarHola, felicitaciones por su proyecto tal vez bastante tarde, muy interesante, es un circuito sencillo que resuelve de manera elegante y economica el control, aunque con limitaciones, ya que, con ese circuito solo podran obtener control de 0 a 90 grados del angulo de retardo, no los 120 grados que mencionan ustedes, pienso que aqui tienen un error, pero no le resta ni un poquito al excelente proyecto con aplicaciones reales en la industria, Saludos desde Venezuela.
ResponderBorrarhay algunos datos para comprobar los calculos...?
ResponderBorrar