REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO

EXTENSIÓN MARACAIBO

PRESENTACIÓN EN SLIDESHARE

Autor: Br. Leonardo Polanco

Maracaibo, Julio de 2016

Identificación de los distintos tipos de control AC.

Controladores de voltaje de C A

Principio del control encendido apagado

Controlador de potencia de corriente alterna con carga resistiva

Identificación de los distintos controladores AC trifásicos

El Triac y el diac como dispositivos electrónicos utilizados como controladores de voltaje de corriente alterna (C.A.)El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de control tiristores.

El triac es en esencia la conexión de dos tiristores en paralelo pero conectados en sentido opuesto y compartiendo la misma compuerta. (Ver imagen).

El triac sólo se utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por la compuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habrá una parte de la onda que será positiva y otra negativa.

La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de arriba hacia abajo (pasará por el tiristor que apunta hacia abajo), de igual manera:

La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de abajo hacia arriba (pasará por el tiristor que apunta hacia arriba)

Para ambos semiciclos la señal de disparo se obtiene de la misma patilla (la puerta o compuerta).

Lo interesante es, que se puede controlar el momento de disparo de esta patilla y así, controlar el tiempo que cada tiristor estará en conducción. (recordar que un tiristor sólo conduce cuando ha sido disparada (activada) la compuerta y entre sus terminales hay un voltaje positivo de un valor mínimo para cada tiristor)

Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor está en conducción, se puede controlar la corriente que se entrega a una carga y por consiguiente la potencia que consume.

Ejemplo: Una aplicación muy común es el atenuador luminoso de lámparas incandescentes (circuito de control de fase).

Donde:- Ven: Voltaje aplicado al circuito (A.C.)- L: lámpara- P: potenciómetro- C: condensador (capacitor)- R: Resistor- T: Triac- A2: Anodo 2 del Triac- A3: Anodo 3 del Triac- G: Gate, puerta o compuerta del Triac

El triac controla el paso de la corriente alterna a la lámpara (carga), pasando continuamente entre los estados de conducción (cuando la corriente circula por el triac) y el de corte (cuando la corriente no circula)

Si se varía el potenciómetro, se varía el tiempo de carga de un capacitor causando que se incremente o reduzca la diferencia de fase de la tensión de alimentación y la que se aplica a la compuerta

Notas:

- La diferencia de fase o la fase entre dos señales u ondas se define como el ángulo (diferencia de tiempo) que existe entre los dos orígenes de las mismas.

- En este documento se utiliza el termino tiristor como sinónimo de SCR.

El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.

Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de tiristor.

Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Actúa como un interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza el voltaje de ruptura, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36 volts según la referencia.

Curva característica de control de un Controlador de potencia de corriente alterna con carga resistiva

1. Cómo se logra Controlar la velocidad de motores AC utilizando dispositivos semiconductores.(procedimiento)

Podemos lograr conseguir el control de un motor AC con la intervención en un circuito electrónico previo a la alimentación de dicho motor, de los siguientes componentes Resistencias

Condensadores cerámicos.

Potenciómetro.

TRIAC.

Fusible

Para ello se dispone a hacer una caída de tensión a la salida del circuito electrónico de control que tiene por finalidad controlar el fujo de voltaje suministrado al motor. Por medio del potenciómetro podemos disminuir o aumentar el paso de la tensión para así lograr mayor o menos revolución en el motor AC, con la ayuda del TRIAC que se encarga de ser la especie de suiche, para por medio del la interacción del pulso que se le suministra a la puerta (G) apertura o cierra el paso de la corriente entre los polos desde catodo (K) a Anodo (A). De igual modo, el circuito de control viene protegido por un fusible contra costo circuitos.

2. Diseño de un circuito controlador de velocidad de motores DC

Antes de realizar el diseño del control, es necesario conocer y modelar los distintos parámetros físicos que intervienen en el sistema a controlar. Esos parámetros son los siguientes: Resistencia interna del motor Masa del conjunto planta-actuador

Inductancia del motor Constantes asociadas al par y a la fuerza contraelectromotriz del motor Fricción viscosa Velocidad máxima Una vez obtenidos dichos parámetros, se ha obtenido un modelo del sistema, a partir de cual trabajar en el diseño del control, ya que, sin una modelización del sistema físico, habría sido imposible realizar dicho diseño o las simulaciones pertinentes para comprobar la validez del mismo. Hardware del sistema El control fue implantado sobre un hardware, el cual está compuesto por una etapa de potencia, que sirve de nexo entre el control y el actuador, y de distintos circuitos de acondicionamiento de las señales de medida que intervienen en el control y del microprocesador. La etapa de potencia es la encargada de adecuar la señal de salida del microprocesador, que es el mando del control, para hacerla capaz de “mover” el actuador, que, en este caso, es el motor de corriente continua del tren. Para ello se ha utilizado como elemento principal un puente en H. Los circuitos de acondicionamiento de señal cumplen la función de acondicionar las señales que se desean medir para realimentar el control de manera que dicha medición se efectúe con la mayor precisión y sensibilidad posibles, y sin perturbar a la señal original. Para ello se han utilizado básicamente etapas basadas en amplificadores operacionales y los propios sensores. 3. Diseño e implantación del sistema de control El diseño del sistema de control se puede dividir en dos partes: un sistema que genera una referencia de velocidad, de acuerdo con los valores de aceleración medidos, y otro sistema que se encarga de hacer que la planta siga esa referencia;las cuales, se han implantado en un microprocesador Motorola ColdFire MCF5282. La generación de la referencia se realiza mediante una tarea cuyo diagrama de flujo simplificado es: La segunda parte del control se basa en dos reguladores PI discretos en cascada, cuyos parámetros se fijaron a partir de distintos diseños, que se describen brevemente a continuación: en una primera aproximación se diseñó aproximando los parámetros por simulación, para comprobar posteriormente que este método de diseño no es el más acertado.