Lab.elect. de Potencia 2012-1

(1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA APLICADA

(2)

CONTENIDO

LABORATORIO N



1 : DISPARO DEL TIRISTOR CON COMPONENTES

DISCRETOS

LABORATORIO N



2 : DISPARO DEL TIRISTOR CON CIRCUITOS

INTEGRADOS UJT Y PUT.

LABORATORIO Nº3:

CONVERTIDOR CONTROLADO MONOFASICO

DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA.

LABORATORIO Nº4:

CONVERTIDOR CONTROLADO TRIFASICO DE

MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN



I

nforme Previo.- Este deberá contener los cálculos teóricos, que ha efectuado el grupo, los cuales serán comparados con los valores experimentales y sacados los porcentajes de error para cada parámetro analizado en el experimentos. Este informe será entregado en el instante que se llegue al aula.

 Informe Final.- Este deberá contener los valores experimentales medidos en

el laboratorio, los cuales serán anotados en un hoja adicional, la cual estará firmada por el profesor del curso, y será entregada adjunto al informe final. El informe final tendrá las siguientes partes:

1. Carátula

2. Objetivo de la experiencia 3. Fundamento teórico

4. Solución del cuestionario que se plantea en cada laboratorio que incluye los resultados de la experiencia en cuadros y gráficos en caso los hubiese.

5. Observaciones y conclusiones

(3)

 Durante la realización de la experiencia el profesor podrá hacer preguntas a cada alumno del grupo correspondiente; que será considerado como test oral.

 Los puntajes asignados en la calificación de las diferentes partes que

comprenden las experiencias son:

1. Informe Previo y Asistencia : 5 puntos

2. Test Oral : 5 puntos

3. Concluir toda la experiencia : 3 puntos

4. Informe Final : 7 puntos

 La entrega del informe final será una semana después de realizada la

experiencia.

LABORATORIO N



1: DISPARO DE UN TIRISTOR CON

COMPONENTES DISCRETOS

I. Objetivos

 Comprobar experimentalmente el disparo de un tiristor con elementos

discretos y este esta conectado a una carga.

 Armar circuitos de activación de un tiristor y observar las ventajas y

desventajas de cada uno de ellos.

II. Equipos y Materiales

 1 Osciloscopio digital

 1 Multímetro digital

 1 Tiristor 2N3669 o Equivalente.

 1 PROTOBOARD

 1 Foco con su sokect (carga)

 2 Condensadores de 0.22uF, 88nF y 0.02uF

(4)

 1 Potenciómetro de 100K y 2W de potencia

 2 Interruptores SW1 y SW2

III. Procedimiento

1) Armar el circuito de la figura.

F O C O S W 1

2 N 3 6 6 9 R 1

1 0 k

2 2 0 V a c 6 0 H z

S W 2

R p 1 0 0 k

2) Seleccionar en RP un valor de 50K y cerrar el interruptor SW1 observando que

sucede con la lámpara.

3) Luego de verificar las conexiones cerrar el interruptor SW2, observando lo que sucede con la lámpara y medir la tensión entre el ánodo y cátodo.

4) Repetir el paso 2 y 3 para valores de RP de 70 y 100K.

5) Armar el circuito que se muestra en la figura y seleccione en RP un valor de 50K.

F O C O S W

2 N 3 6 6 9

C 1 0 .2 2 u F

R 1 1 0 k

2 2 0 V a c 6 0 H z

R p 1 0 0 k

(5)

7) Luego de verificar que todas las conexiones están correctas cerrar el interruptor SW, observando la figura que aparece en el osciloscopio, lo que sucede con la lámpara , el tiempo que demora en prenderse y medir la tensión entre ánodo y cátodo del tiristor.

8) Repetir los pasos 6 y 7 para valores de RP de 70 y 100K.

9) Anote en su hoja de datos todos los gráficos y valores de tensión medidos; recuerde que la corriente y tensión son alternas, por lo tanto debe tener mucho cuidado.

IV. Cuestionario:

1. Hacer el fundamento teórico del experimento realizado.

2. ¿Cuál es la diferencia entre el primero y segundo circuito?

3. ¿Qué sucede con la lámpara cuando aumenta el valor de RP en ambos

circuitos?

4. Según su opinión cual de los circuitos de disparo es el recomendable ¿Por qué?

5. ¿Qué dificultades encontró para realizar este experimento? Sugiera que cambios se podrían hacer para mejorarlo.

(6)

LABORATORIO Nº 2:

DISPARO DEL TIRISTOR CON CIRCUITOS

INTEGRADOS UJT Y PUT

I. Objetivos.

 Diseñar circuitos de disparo de tiristores usando circuitos integrados UJT y

PUT.

 Usando los circuitos diseñados disparar un tiristor que activa una carga.

II. Equipos y Materiales

 Osciloscopio digital

 Multímetro digital

 01 tiristor 2N3669 o su equivalente

 01 PROTOBOARD

 01 foco o motor monofásico

 Condensadores electrolíticos de 0.1, 0.2, 2, 5, 30, 50 uF a 50V

 01 diodo zener de 30V.

 Resistencias cuyos valores determinó en el diseño

 01 potenciómetro de 100K para 2W

III. Procedimiento

Primera Parte: UJT

(7)

2. Considerar que todas las resistencias y potenciómetros deben disipar potencias de 2W o más.

3. Para C=50uF cerrar el interruptor SW1 y anote lo que ocurre, luego cierre el

interruptor SW2 anotando lo sucedido, luego variar RP observe y anote.

4. Cambiar el valor de C por 30, 5, etc. uF y repita el paso 3.

5. Para los pasos 3 y 4 colocar el osciloscopio entre los terminales del condensador y grafique la forma de onda.

Segunda Parte: PUT 2N6027

1.

Diseñar e implementar el circuito de la figura para VZ=30V.

Rp

1

2

2.2K

60Hz

RB2 30V

o

SW1 CARGA

RB1 C

220V

2N4870

(8)

2. Repetir los pasos 3, 4 y 5 de la primera parte.

IV. Cuestionario:

1. Hacer el fundamento teórico del experimento realizado,

2. El informe debe contener todos los datos técnicos del UJT, PUT, valores de los componentes utilizados, así como los gráficos obtenidos en la experiencia. 3. ¿Qué sucede con la lámpara cuando aumenta el valor de C en ambos

circuitos?

4. Según su opinión cual de los circuitos integrados de disparo es el recomendable ¿Por qué?

5. ¿Qué dificultades encontró para realizar este experimento? Sugiera que cambios se podrían hacer para mejorarlo.

V. Observaciones y Conclusiones

Rp

1

2

2.2K

60Hz

R1 30V

o

SW1 CARGA

R2

Rs C

220V

(9)

LABORATORIO Nº3:

RECTIFICADOR CONTROLADO MONOFASICO

DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA.

Objetivos.

 Diseñar e implementar un convertidor monofásico controlado de media

onda.

 Diseñar e implementar un convertidor controlado monofásico de onda

completa.

II. Equipos y Materiales

 04 tiristor 2N3669o su equivalente

 01 PROTOBOARD

 01 foco DC y un motor DC

 Condensadores con los valores de su diseño.

 Resistencias con los valores de su diseño(2W).

 02 interruptores.

III. Procedimiento

1. Diseñar un circuito de disparo de un tiristor para un ángulo de 60 y 90º,

usando los circuitos integrados utilizados en el laboratorio 2.

2. Armar el circuito de la figura, con un valor de Vs conveniente para obtener la

tensión continua que requiere la carga elegida.

V s

1 2

S W 2

V p

1

2

2 2 0 V

D E

T

C A R G A

6 0 H z

(10)

3. Seleccionar en el circuito de disparo un ángulo de 60º, colocando el foco como carga, cerrar SW1 y luego SW2 y medir la corriente DC y eficaz, así como la tensión DC y eficaz en la carga.

4. Colocar la punta del osciloscopio entre los terminales de la carga y grafique la

forma de onda de la tensión.

5. Cambiar el foco por el motor DC y repita los pasos 3 y 4 anteriores,

observando la velocidad del motor.

6. Seleccionar en el circuito de disparo un ángulo de 90º y repita los pasos 3, 4 y

5.

7. Armar el circuito de la figura, con un valor de Vs adecuado para obtener el

valor DC de la carga que eligió.

V s

1 2

T 4

S W 2

V p 1 2 D E T 1 T 2

6 0 H z

C

A

R

G

A

2 2 0 V

T 3

D I S P A R O C I C U I T O

S W 1

8. Una vez armado el circuito repetir los pasos 3, 4, 5 y 6.

IV. Cuestionario

2. El informe debe contener todos los resultados obtenidos en el experimento y

con ellos obtener todos los parámetros de cada circuito.

3. ¿Qué pasa con el foco y con el motor cuando se cambia el ángulo de

disparo?

4. ¿Qué dificultades encontró para realizar este experimento? Sugiera que

cambios se podrían hacer para mejorarlo.

(11)

LABORATORIO Nº4:

RECTIFICADOR CONTROLADO TRIFASICO DE

MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA.

Objetivos.

 Diseñar e implementar un convertidor trifásico controlado de media onda.

 Diseñar e implementar un convertidor controlado trifásico de onda

completa.

II. Equipos y Materiales

 06 tiristor 2N3669o su equivalente

 01 PROTOBOARD

 01 foco DC y un motor DC

 Condensadores con los valores de su diseño.

 Resistencias con los valores de su diseño (2W).

 02 interruptores.

III. Procedimiento

9. Diseñar un circuito de disparo de un tiristor para un ángulo de 60 y 90º,

usando los circuitos integrados utilizados en el laboratorio 2.

10.Armar el circuito de la figura, con un valor de Vs conveniente para obtener la

tensión continua que requiere la carga elegida.

L 2

C

A

R

G

A

c T 3 b

T 1

T 2 a

(12)

11.Seleccionar en el circuito de disparo un ángulo de 60º, colocando el foco como carga, cerrar SW1 y luego SW2 y medir la corriente DC y eficaz, así como la tensión DC y eficaz en la carga.

12.Colocar la punta del osciloscopio entre los terminales de la carga y grafique la

forma de onda de la tensión.

13.Cambiar el foco por el motor DC y repita los pasos 3 y 4 anteriores,

observando la velocidad del motor.

14.Seleccionar en el circuito de disparo un ángulo de 90º y repita los pasos 3, 4 y

5.

15.Armar el circuito de la figura, con un valor de Vs adecuado para obtener el

valor DC de la carga que eligió.

T 6

L 2

C

A

R

G

A

c

T 3 T 5

b T 1

T 2 T 4

a

n

16.Una vez armado el circuito repetir los pasos 3, 4, 5 y 6.

IV. Cuestionario

2. El informe debe contener todos los resultados obtenidos en el experimento y

con ellos obtener todos los parámetros de cada circuito.

3. ¿Qué pasa con el foco y con el motor cuando se cambia el ángulo de

disparo?

4. ¿Qué dificultades encontró para realizar este experimento? Sugiera que

cambios se podrían hacer para mejorarlo.