7/26/2019 P00 IAIE Electronica Potencia Junio 2012

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UNIVERSIDAD POLITCNICA DE MADRID

ESCUELA TCNICA SUPERIORDE INGENIEROS INDUSTRIALES

DIE

UPM

DEPARTAMENTO DE AUTOMTICA,INGENIERA ELECTRNICA

E INFORMTICA INDUSTRIAL

DIVISIN DE INGENIERA ELECTRNICA (DIE)

Asignatura: Electrnica de Potencia Fecha:11/06/2012Especialidad: Electrnica-Automtica (1194) Convocatoria:Junio

Ingeniero en Automtica y Electrnica Industrial (3092)Preactas: 25/6/2012 Revisin: 28/06/2012 a las 10:00h.

EJERCICIO 1. (2,5 ptos)

El convertidor CC/CC de la figura se utiliza para transferir energa entre dos bateras ( UB1, UB2).

LS1

S2VB1 VB2

Datos: UB1= 48VUB2= 12VL=500 HS1yS2= ideales

Los transistores S1 y S2, ideales, actan como interruptores de potencia que se encienden deforma complementaria (d, 1-d), no pudiendo estar en ningn momento los dos simultneamenteapagados. Su frecuencia de conmutacin es 250kHz.

Se pide:

a) Calcular y representar grficamente la intensidad por la bobina i(t), durante 3 ciclos deconmutacin, para que la potencia transferida P1 2=480W.

b) Calcular y representar grficamente la intensidad por la bobina i(t), durante 3 ciclos deconmutacin, para que la potencia transferida P1 2=240W.

c) Dibujar las seales de disparo S1yS2necesarias durante el transitorio necesario para pasarde la situacin a a la b.

EJERCICIO 2. (2,5 ptos)

El circuito de la figura es un rectificador trifsico totalmente controlado, de doble oda, que sealimenta desde una tensin trifsica 220/380Vef, 50Hz.

L

R

S2S1 S3

SBSA SC

R

S

T

io

uo

Datos: R = 1,25

L = 125mH

Se desea controlar el rectificador de modo que la potencia entregada a la carga sea Po=2kW. Enestas condiciones, se pide:

a) Calcular el ngulo de retraso de los tiristores, .

b) Dibujar la forma de onda uo(t).

c) Dibujar la forma de onda de la intensidad iS1(t).

Para extinguir la intensidad que circula por la bobina, se cierran los interruptores S3 y SC,

dejndose los dems abiertos. Se pide:d) Dibujar, con la escala de tiempos pertinente, la evolucin de la intensidad por la carga, io(t).

e) Calcular la energa disipada en S3, si su cada de tensin en conduccin es 1V.

f) Dibujar la forma de onda de tensin en SC.

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EJERCICIO 3.

Un inversor en medio puente se conecta a una fuente de tensin de 200V y alimenta una carga RLserie (R=20 y L=100 H).

iL

ig

Ug R L

S1

S2

C

C

B A

El inversor conmuta a 25kHz y ambos interruptores conmutan al 50%. La capacidad C es

suficientemente grande para despreciar su rizado de tensin.Se pide:

a) Determinar, de forma justificada, la tensin media en B, VB.

b) Representar de forma aproximada la corriente por la bobina iLy la tensin UAB.

c) Representar de forma aproximada la corriente de entrada ig(relacinela con el valor de iL)

Si el disparo es asimtrico con S1encendido el 75% del perodo, se pide:

d) Determinar la nueva tensin media en B.

e) Representar de forma aproximada la corriente por la bobina.

EJERCICIO 4.

En el circuito de la figura, para Lmag (pero existe) y diodos ideales (V =0), se pide:

a) Representar la tensin en primario, u1(t),y la corriente por ambos diodos.

b) Calcular la carga entregada a la batera en un ciclo y la potencia til del generador.

c) Asumiendo que la cada en los diodos en conduccin es de 0,4V, calcular las prdidas enlos mismos y el rendimiento del rectificador.

Asumiendo Lmag=60 H (desde n1), se pide:

d) Representar de nuevo la tensin u1y la corriente por los diodos iD1e iD2as como la corrientemagnetizante vista desde primario.

VBAT

iD1

iD2

n2

n2

D2

D1

ig n1

Datos: n1= 3n2= 2V = 0,4VVBAT= 4Vig=2,1sen (2 5010

3t)

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