Práctica de Laboratorio. Tema: Sistemas de Regulación.

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1 iversidad Nacioal de Mar del Plata. Práctica de Laboratorio Tema: Sistemas de egulació. átedra: Medidas Eléctricas 3º año de la carrera de geiería Eléctrica. Área Medidas Eléctricas NMDP. Prof. Adjuto: g. Susaa B. Jacob. J. T. P.: g. Guillermo J. Murcia. Ayudate Graduado: g. Jorge L. Strack.

2 NMDP. SSTEMAS DE EGLAÓN. Muchas experiecias de laboratorio exige la utilizació de u circuito auxiliar que deomiamos sistema de regulació, que permita variar la idicació de u istrumeto a volutad del operador, esto es variar la tesió e bores de u voltímetro o la corriete que pasa por u amperímetro. Desarrollaremos los sistemas de regulació para aplicarlos e las próximas prácticas. Objetivo del Trabajo Práctico Verificació e forma teórica y practica de los parámetros y curvas características defiidos e los sistemas de regulació e corriete cotiua, mediate el diseño y armado de sistemas de regulació serie y paralelo. troducció teórica: El sistema de regulació Etre la fuete de alimetació cuya capacidad de sumiistro estará de acuerdo a las ecesidades del circuito y la carga propiamete dicha se coecta el circuito de regulació, lo expuesto se represeta e el siguiete circuito e block: Fuete Sistema de egulació Fig. Nº 1 carga E todos los casos se supodrá que la tesió de la fuete de alimetació es siempre costate, estable e el tiempo y además o varía al cambiar la carga. Así se puede estudiar el problema de regulació idepedietemete de la fuete que sumiistra eergía. átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - -

3 NMDP. egulació paralelo divisor de tesió. Para realizar este circuito se debe dispoer de ua resistecia variable de tres bores. Los extremos de esta resistecia se coecta a la fuete de alimetació, mietras que uo de estos bores y el del cursor se coecta a la resistecia de carga. A A = (1-) A 1 B == 1 B Fig. Nº : Sistema de regulació paralelo E el esquema represetado e la figura se ha idicado las siguietes magitudes: : Tesió e la fuete de alimetació, costate. : esistecia de regulació. 1 : esistecia variable que depede de la posició del cursor, y queda itercalada e paralelo co la resistecia de carga. : esistecia de carga. : orriete de la fuete de alimetació. 1 : orriete e la resistecia 1 : orriete e la resistecia de carga Defiiremos dos parámetros importates para el estudio posterior de todo sistema de regulació. El parámetro m deomiado factor de carga, que relacioa la resistecia de regulació co la resistecia de carga, y otro parámetro que relacioa la porció de e paralelo co ( 1 ), co la resistecia de regulació (de valor costate). m 1 átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - 3 -

4 NMDP. El problema que se os platea es estudiar la variació de la tesió e la resistecia de carga cuado el cursor toma distitas posicioes, medido por el coeficiete umérico que represeta la variable idepediete de la fució, ya que es = 1 /, y resulta costate como se idicó ateriormete. Del circuito de la figura y co la itroducció de los parámetros y m, deseamos estudiar como varía la corriete e la carga e fució de esos parámetros. La expresió fial a la que se arriba es la siguiete:. 1 m. Esta expresió os poe de maifiesto la ifluecia decisiva que tiee el factor m e la calidad de la regulació. Si el factor m resulta muy bajo, sigifica que es muy baja comparada co y por lo tato, la expresió aterior queda reducida a:. recta: Puesto que y so costates la expresió aterior es la ecuació de ua.k La costate k represeta la corriete máxima que puede circular por la resistecia de carga: k.(max) Si observamos la represetació gráfica de e fució de para distitos valores de m (que e otra escala represeta la variació de la tesió de carga, ya que =. ) podemos sacar las siguietes coclusioes: átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - 4 -

5 edimieto NMDP. uado m resulta muy chico obteemos u sistema de regulació lieal. (hasta valores de m iguales a 1 ). Para valores de m superiores a 1 (m=10) la regulació de la corriete e la resistecia de carga, etre cero y su valor máximo, preseta c(max) c(max) Variacioes de c o c e fució de (para distitos valores de m) m=0 m=0.5 m=3 m=10 características muy especiales: al pricipio ua gra variació de (hasta aproximadamete 0.6) produce ua variació de relativamete pequeña, resultado al fial grades variacioes de para pequeñas variacioes de, es decir, para pequeños desplazamietos del cursor. Se comprede que para algú caso particular, esta propiedad puede usarse vetajosamete, pero la regulació es bastate iestable. Estudio del redimieto e el divisor de tesió Se etiede por redimieto del divisor de tesió a la relació etre la potecia cosumida e el resistor y la potecia cosumida e todo el circuito, es decir:. m.. m.. m E la figura se ha represetado e fució de la variació del redimieto para distitos valores de m. De esto se puede cocluir que: Para valores de m muy bajos co regulació lieal, el redimieto es reducido, de modo que, desde el puto de vista ecoómico, u bue divisor de tesió o preseta características favorables edimieto del divisor de tesió (para distitos valores de m) m = 0.1 m = 1 m = 10 átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - 5 -

6 NMDP. egulació serie Veremos ahora que sucede si colocamos u reóstato (resistecia variable) e serie co la resistecia de carga: 1 = Fig. Nº 3: Sistema de regulació serie A E el esquema represetado e la figura se ha idicado las siguietes magitudes: : Tesió e la fuete de alimetació, costate. : esistecia de regulació. 1 : esistecia variable que depede de la posició del cursor. : esistecia de carga. = : orriete de líea y de carga. : elació que varía teóricamete etre 0 y 1 ( = 1 / ). E la regulació serie el valor de la itesidad de la corriete que se quiere regular, que es la úica e todo el circuito, está dada por la expresió:.. 1 m. Para obteer ua regulació lieal tiee que ser mucho más baja que la resistecia de carga, es decir, m <<< 1. epresetado gráficamete la corriete de carga e fució de para distitos valores de m se obtiee las curvas de la figura siguiete. Se observa que la corriete e el circuito de medida o llega a aularse, y que cuato mejor es la regulació (factor de carga meor que 1) tato meor es la variació que se obtiee e el valor de la itesidad de la corriete, de tal maera que este sistema de regulació resulta práctico cuado haya que variar la corriete detro de límites relativamete reducidos. átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - 6 -

7 c; c; η NMDP. Variacioes de c o c e fució de (para distitos valores de m) m = 1 m = 7 m = 10 m = 0.1 edimieto del sistema de regulació serie. E este caso de maera muy similar al paralelo se calcula el redimieto de la regulació serie:... reemplazado el valor de la corriete, obteemos:. 1 1 m. omo vemos, la expresió del redimieto es similar a la de la corriete de carga, por lo tato las curvas para distitos valores de m (y e otra escala), será coicidetes co las obteidas e la figura aterior. átedra Medidas Eléctricas Sistemas de egulació - 7 -