(50 minutos) Ejercicio 1 Para el circuito de la figura adjunta, se pide: Datos: L 1 ; R 1 = 10 Ω; U red = 380 V; f = 50 Hz

Transcripción

1 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) Normas d xam El alumo db djar bi visibl sobr la msa ua idtifiaió válida (aré d la sula, DNI ). No s pud usar libros i aputs y, por tato, ua vz mpzado l xam, o db qudar a la vista. S pud usar aluladora y matrial d dibujo. No stá prmitido ompartirlos. os jriios ha d ralizars ord y s rográ al fializar l timpo asigado a ada uo d llos. No s admitirá soluios hhas a lápiz. a tita roja sólo podrá usars para las gráfias. Ejriio ara l iruito d la figura adjuta, s pid: V X (5 miutos) I. Dibuj durat al mos ms las formas d oda d v, v, v, u, i X i, idiado los valors istatáos más sigifiativos para u águlo d disparo α /4 rad.. Dduir la xprsió para alular l valor mdio d la tsió sobr la arga,, fuió dl águlo d disparo α.. Hallar l valor d α qu maximiza la potia trgada a la arga idiar la potia mdia máxima,, qu s trgaría a la arga. máx 4. Si todos los tiristors stá sobr u mismo disipador, alular la rsistia térmia máxima dl disipador, θs, a mplar para qu l iruito puda fuioar hasta ua amáx 7ºC o ualquir valor d α. V V G X G X G Datos: ; Ω; rd 8 V; f 5 Hz Caratrístias tiristors 8IA sió d odo (V ),99 V sistia diámia (r d ), mω mpratura máx. d la uió ( jmax ) 5 ºC sistia térmia uió-apsulado ( θj ), K/W sistia térmia apsulado-disipador ( θs ), K/W NOA: o osidr las aídas d tsió los tiristors salvo l último apartado. Ejriio ara l iruito o arga idutiva-rsistiva d la figura adjuta:. Dtrmi l itrvalo d valors admisibls dl águlo d disparo α.. Dibuj las formas d oda d u X, u, i X, i SW i durat al mos 4 ms para u águlo d disparo α /4 rad. Idiqu los valors más sigifiativos d tsió.. Dduza la xprsió qu da la tsió fiaz d salida sobr la arga,, fuió dl águlo d disparo y la tsió d fas, f(α, V ). 4. lat por l método d Nwto-aphso l álulo dl águlo d disparo qu proporioa a la arga l 5% d la potia máxima. V G X X G (5 miutos) I Datos: mh; Ω; rd V; f 5 Hz Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid

2 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) Ejriio (5 miutos) El ovrtidor CC/CC d la figura adjuta trabaja modo d oduió disotiuo (MCD):. Dibuj los iruitos quivalts d ada ua d las tapas por las qu pasa l ovrtidor durat ada ilo.. Dibuj para d,5 las formas d oda d u SW, u, u D, i, i SW i D durat al mos µs. Idiqu los valors más sigifiativos d tsió y orrit.. Dduza, ralizado l bala tr la potia mdia d trada y d salida, la xprsió qu da la tsió d salida sobr,, omo f(d,, V, ). V SW D C Datos: V 5 V; (d,5) -5 V;,56 µh; 5 Ω; f khz NOA: osidr los smiodutors idals salvo l último apartado. ubliaió d las otas provisioals: lus, 7 d sptimbr d 7. visió: miérols, 9 d sptimbr d 7 l dspaho C-4 a las 6:. Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid

3 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) Ejriio. Formas d oda: ˆ V F 4V osα ˆ ˆ V ˆ os ( +α ) -4V 5A A V(V:+) V(V:+) V(V:+) V(X:K) A SE>> A ms 5ms ms 5ms 4ms 45ms 5ms 55ms 6ms -I() I(X:A) im. Valor mdio d la tsió sobr la arga,, fuió dl águlo d disparo α: + α θ θ ˆ u d os θ dθ ˆ + α ( ) ( ) s osα. Valor d α qu maximiza la potia trgada a la arga y potia mdia máxima,, trgada a la arga: máx a potia trgada a la arga s máxima uado lo s la tsió mdia sobr la arga α. máx s V 57V u ( θ ) i ( θ ) dθ I u ( θ ) dθ I 4. Cálulo dl disipador: El por aso s da para la orrit d arga máxima α. d dmáx jmáx u ( ) i ( ) d ( ) ( + ) u I d θ θ θ θ θ V rd I ( V + r I ) I d máx máx,5w ( + ) <, K/W > amáx + dmáx θ s + dmáx θj θs θs máx I dθ máx 6,6kW ( V + r I ) Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid d I

4 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) Ejriio. Itrvalo d valors admisibls dl águlo d disparo α: Supoido qu la ostat d timpo dl sistma (τ / ms) s sufiitmt pquña omo para qu s ala l régim prmat ats dl disparo dl siguit tiristor. Formas d oda: ˆ V V ω ϕ artg,4 rad < α < 4.A A -4.A 4V -I() I(X:A) ) sα ) ϕ s ) V SE>> -4V ms 5ms ms 5ms 4ms 45ms 5ms 55ms 6ms V(EF) V(EF,EF) im. sió fiaz d salida sobr la arga,, fuió dl águlo d disparo: Supoido qu la ostat d timpo dl sistma (τ / ms) s sufiitmt pquña omo para qu s ala l régim prmat ats dl disparo dl siguit tiristor u ˆ + ϕ α + osα sα osϕ sϕ ( θ ) dθ u ( θ ) dθ + ϕ α ˆ s θ dθ 4. Cálulo por l método d Nwto-aphso dl águlo d disparo qu proporioa l 5% d la potia máxima: S S ( α ) ( α ) máx Z ˆ Z + ϕ α + osα sα osϕ sϕ,5 f ( α),5 + ϕ α + osα sα osϕ sϕ f ( α) osα Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid

5 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) α rad α α Siα α < ε, soluio α K α α f ( α ) f ( α ) f ( α) f ( α ) Ejriio. Ciruitos quivalts d ada ua d las tapas por las qu pasa l ovrtidor durat ada ilo: < t < t o t o < t < t t < t < SW D SW D SW D s I(to) s s. Formas d oda d u SW, u, u D, i, i SW i D para d,5: V s V s -V + s A V(S:,S:4) V() V(D:A,D:K) t o 5A SE>> A.56ms.565ms.57ms.575ms.58ms.585ms.59ms.595ms.6ms I() I(S:) I(D:A) im NOA: las osilaios visibls las tsios durat la trra fas dl ilo dl iruito s db a qu las gráfias s ha obtido d ua simulaió o ompots rals. E las odiios dl uiado (ompots idals), o xistiría (tsió ostat). Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid

6 EXAMEN FINA DE SEIEMBE DE EECÓNICA DE OENCIA (6/7) Dpto. Eltróia, Automátia Iformátia Idustrial Esula ivrsitaria d Igiría éia Idustrial d Madrid. sió d salida sobr, : E l ovrtido rdutor-lvador la trada sólo sumiistra rgía al iruito mitras l itrruptor stá rrado y toda lla s aumula la bobia. Como toda sa rgía s osum dtro dl mismo ilo (la orrit por la bobia llga a hars ro), la rgía sumiistrada por la trada ada ilo s igual a la rgía d pio aumulada por la bobia. Al sr l rdimito igual a uo, las potias mdias d trada y d salida oiid: ˆ V d V t V t V dt i i I E o s o t s o