Download Control de potencia con SCR

BUFFALO JOURNAL
Universidad Tecnológica De Durango
TUTORIALES
CONTROL DE POTENCIA ENTREGADA A UNA CARGA
MEDIANTE EL USO DE SCR.
REALIZACIÓN:
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Lara Ontiveros Manuel.
Salas Calderón Luis Fernando.
Macías Mercado Irwing Saúl.
Objetivo:
Desarrollar una serie de circuitos eléctricos los cuales permitan controlar la potencia
con que se alimenta una carga a través del uso de un scr.
Introducción:
Los rectificadores controlados de silicio SCR se emplea como dispositivo de control,
es un semiconductor que presenta dos estados estables: en uno conduce, y en otro
está en corte (bloqueo directo, bloqueo inverso y conducción directa).
El objetivo del rectificador controlado de silicio SCR es retardar la entrada en
conducción del mismo, ya que como se sabe, un rectificador controlado de silicio
SCR se hace conductor no sólo cuando la tensión en sus bornes se hace positiva
(tensión de ánodo mayor que tensión de cátodo), sino cuando siendo esta tensión
positiva, se envía un impulso de cebado a puerta. El parámetro principal de los
rectificadores controlados es el ángulo de retardo.
Como lo sugiere su nombre, el SCR es un rectificador, por lo que pasa corriente
sólo durante los semiciclos positivos de la fuente de CA. El semiciclo positivo es el
semiciclo en que el ánodo del SCR es más positivo que el cátodo. Esto significa que
el SCR no puede estar encendido más de la mitad del tiempo. Durante la otra mitad
del ciclo, la polaridad de la fuente es negativa, y esta polaridad negativa hace que
el SCR tenga polarizaci6n inversa, evitando el paso de cualquier corriente a la
carga.
Material y Equipo:
1 protoboard.
1 potenciómetro de 1 MΩ.
2 resistencias de 1 KΩ a ½ watt.
2 capacitores cerámicos 104
1 SCR c-106
1 bombillo.
1 base para bombillo.
1 Osciloscopio con puntas de medición.
1 multímetro.
Clavija y puentes para conexión.
Desarrollo:
En la primera parte se arma el siguiente circuito en el protoboard.
Con la conexión anterior solo fue posible controlar escaso 20 grados de la señal
senoidal.
El máximo voltaje al que se dispara el SCR está dado por:
𝑉𝑑𝑖𝑠 = 𝑉𝑝 𝑆𝑒𝑛𝜃 = 169.7𝑆𝑒𝑛(20) = 58.04 𝑉
En la segunda parte agregamos al circuito anterior los componentes necesarios
para completar el siguiente diagrama.
Al agregar el capacitor obtenemos un rango mayor de control, pues podemos
controlar el ángulo de disparo desde 0 grados hasta 135 grados. Con esto la
atenuación del foco era cada vez mayor a l aumentar la resistencia proporcionada
por e potenciómetro.
El voltaje al que se dispara el SCR está dado por:
𝑉𝑑𝑖𝑠 = 𝑉𝑝 𝑆𝑒𝑛𝜃 = 169.7𝑆𝑒𝑛(135) = 119.99 𝑉
En la última parte agregamos otra resistencia y otro capacitor para obtener un
diagrama como el que sigue y verificar como es que se modifica la capacidad de
control del ángulo de disparo del SCR.
Con el circuito anterior fue posible controlar en su totalidad los 180 grados del
semiciclo positivo de la onda con lo que pudimos hacer que el foco alcanzase su
encendido a máxima potencia y que este se apagase por completo.
A partir de esta última parte de la practica realizamos la siguiente tabla de la cual a
la postre obtuvimos las conclusiones generales.
Voltaje disparo
(v)
78
154
166
28
Ánulo de disparo
ᶿ (grados)
27.36
152.64
65.15
114.85
102
78
170.5
9.5
Voltaje
compuerta (v)
12.6
12.6
12.6
12.6
Tiempo de
disparo (ms)
1.26
7.06
3.01
5.32
4.72
3.61
7.89
0.44
Conclusión:
El SCR es un dispositivo de control el cual permite variar el ángulo de disparo o de
conducción del mismo mediante la cantidad de corriente que le llega a la puerta
modificando así la cantidad de potencia que se entrega a la carga. Al ser un
dispositivo semiconductor, solo permite la conducción de corriente en solo sentido
con lo que permite solo el control de potencia en un solo semiciclo.