ASIGNATURA GAIA ELECTRONICA DE POTENCIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA 15 / 02 / 2003 I L. R=15 Ohm

Transcripción

1 EJERCICIO 1 Se necesita alimentar con una tensión media de 30 V a una carga puramente resistiva R=15 Ω (ver figura 1). Para ello se emplea un rectificador en puente monofásico alimentado mediante un transformador cuya relación de espiras es 4 a 1. Vp Vs I 1 D 1 D 4 I L R=15 Ohm Se pide calcular: a) eficacia o rendimiento b) factor de forma y rizado c) factor de utilización del transformador d) tensión RMS a la entrada del rectificador e) corriente media en D 1, tensión inversa de pico en cada diodo Figura 1 A continuación se utiliza el mismo puente rectificador monofásico para alimentar un motor de corriente continua 1. La carga es tal que el motor utiliza una corriente de armadura libre de oscilaciones I a tal y como aparece en la figura 3. Determine: f) el factor armónico HF de la corriente de entrada al transformador. g) El factor de potencia de la entrada PF del rectificador. V s V m π I L =I a I 1 I 1 I a D 1 π Vp Vs D 4 M I a I L Figura Figura 3 Nota 1: Considerar el motor como una carga inductiva muy alta.

2 Nota : Epresiones necesarias para el análisis de Fourier: cos d = cosnd = cos cosnd = ( m) ( n) ( m ) ( ) ( m) ( ) ( n) cos( n) d = n ( n) + cos para m n para m n para m n RESULTADOS: a) b) c) d) e) f) g)

3 EJERCICIO Sea un convertidor Trifásico de tiristores con retorno a neutro conectado a una fuente trifásica en estrella con una tensión entre fase y neutro de 10 voltios RMS y 45 Hz. Considérese la carga del convertidor como una fuente de corriente de valor 7 Amperios. Calcular: a) Ángulo de retardo α necesario para que la tensión media en la carga sea el 50 % del máimo posible. Con dicho valor del ángulo de retardo calcular: b) Valor RMS de la tensión en la carga. c) Corriente media y RMS en una de las fases de la fuente. d) Rendimiento del convertidor y factor de utilización TUF. e) Cuál sería la reducción porcentual de la tensión media en la carga si se coloca una inductancia de valor 1mH entre cada fase y el convertidor? RESULTADOS: a) b) c) d) e)

4 EJERCICIO 3 Sea un convertidor DC DC del tipo reductor, cuya tensión de salida es constante e igual a 5 Voltios. Se conoce que la corriente media en la inductancia es de 1 Amperio y que la tensión de entrada es de 0 Voltios. Si el periodo de trabajo es de 0 µs. Calcular: a) t on b) t off c) I d e I o d) L mínima para que el convertidor trabaje en conducción continua. e) Si I o pasa a I o / Seguiría trabajando en el mismo modo de conducción? Razone su respuesta. RESULTADOS: a) b) c) d) e)

5 TEORIA 1 Si se tiene una fuente de tensión oidal, podemos tener una intensidad en ella de forma cuadrada? Razone la respuesta. TEORIA Comente los efectos que producen las inductancias de la fuente. TEORIA 3 Se sabe que los parámetros η, FF y FR son iguales para un rectificador monofásico en puente y un rectificador bifásico con retorno a neutro. En cambio, el TUF de ambos difiere. En que caso es mayor? Razone la respuesta.

6 TEORIA 4 Es lo mismo colocar el diodo antes o después de un transformador para el caso de un rectificador monofásico de media onda? Razone la respuesta. TEORIA 5 Cuál es la función de un diodo de rueda libre? TEORIA 6 Defina brevemente los parámetros característicos de un tiristor.

7 TEORIA 7 En que se convierten las pérdidas por conmutación en un transistor Darlington? TEORIA 8 Qué es el enclavamiento en un transistor IGBT? TEORIA 9 Por qué a los convertidores DC DC se los denomina también transformadores electrónicos? TEORIA 10 Se quiere diseñar un convertidor DC DC que funcione con una frecuencia de trabajo de 100 khz proporcionando una tensión máima de salida de 300 V con una corriente de 10 A. Qué tipo de conmutador pondría? Razone su respuesta.