Circuito de Paso por Cero

Tiristores. Circuitos. Filtros RC. Condensador. Transformador

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'Circuito de Paso por Cero'
CIRCUITO DE PASO POR CERO

Figura 1

Para disparar los tiristores es necesario una referencia a partir de la cual se cuente la duración de los disparos. Para ello hace falta el diseño de un subsistema (fig 1.) que se encarga de detectar los pasos por cero. En nuestro caso el paso por cero se tomará cuando la tensión de fase VRn,VSn y VTn se anulen.

El filtro de la entrada del primario es un filtro RC paso bajo para eliminar los armónicos múltiplos de 50 Hz. El problema de este filtro, así como el de todos los filtros analógicos, es que introduce un desfase. Para solucionar el desfase se deben elegir correctamente los valores de R y C teniendo en cuenta la inductancia del trafo:

Para que el condensador no introduzca un desfase dimensionaremos el condensador para que resuene con la Ltrafo, a 50 Hz (frecuencia de la red):

'Circuito de Paso por Cero'

Sólo nos falta conocer la inductancia L del trafo, para ello realizamos el ensayo de vacío y experimentalmente obtuvimos:

'Circuito de Paso por Cero'

De la condición de resonancia obtenemos:

'Circuito de Paso por Cero'

De esta ecuación obtenemos la C, y con ella calculamos la R para una frecuencia de corte de 300 Hz.

'Circuito de Paso por Cero'
'Circuito de Paso por Cero'

'Circuito de Paso por Cero'

A continuación analizaremos el circuito que está en el secundario del transformador:

'Circuito de Paso por Cero'

Analizando el amplificador operacional vemos que cuando Vx pretende ser positiva el diodo conduce, por tanto el amplificador operacional estará realimentado negativamente y en Vx aparecerá la tensión de masa (0 V), por otro lado cuando Vx pretende ser negativa el Operacional trabaja en Bucle Abierto y satura a un valor positivo.

De esta forma el pulso está centrdo en el paso por cero.

Nos interesa que este pulso sea pequeño, pero sin reducirlo tanto que no se pueda detectar. Para obtener el ancho de pulso aplicamos:

'Circuito de Paso por Cero'

Con ángulo pequeños podemos aproximar que:

'Circuito de Paso por Cero'

Por tanto:

'Circuito de Paso por Cero'

'Circuito de Paso por Cero'
(mseg)

Siendo 'Circuito de Paso por Cero'
al duración del impulso, controlable con el potenciómetro.

Valores habituales para las resistencias R1 y R2 son:

'Circuito de Paso por Cero'

'Circuito de Paso por Cero'

V=-5Votlios

Y finalmente para la correcta polarización del amplificador operacional se toma 'Circuito de Paso por Cero'

Por último se presenta el montaje final de los circuitos detectores de paso de cero para cada una de las fases:

'Circuito de Paso por Cero'

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