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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
LABORATORIO #4
“GENERADOR DE SEÑALES PARA SISTEMAS DE CONTROL”
MATERIA: CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
ALUMNOS
CARNET
NOTA
REPORTE
1.
2.
3.
FECHA DE PRÁCTICA ________________
F. ________________
FECHA DE ENTREGA ________________
F. ________________





A: Orden y Aseo……………………………… 10%
B: Investigación previa……………………….. 10%
C: Puntualidad………………………………… 10%
D: Participación desarrollo de la Práctica……. 30%
E: Reporte…………………………………….. 40%
MISION DE LA UNIVERSIDAD
Formar Profesionales con Alto Sentido Crítico y Ético con Capacidad de Autoformación y con
las competencias técnicos-científicas requeridas para resolver problemas mediante soluciones
enfocadas al desarrollo social y respetuoso del medio ambiente.
UNIVERSIDAD POLITECNICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICA
CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 4
“GENERADOR DE SEÑALES PARA SISTEMAS DE CONTROL”
I.
OBJETIVOS GENERALES
1. Estudiar el funcionamiento del módulo ALECOP SNG-200, para controlar la aceleración y
desaceleración de la máquina DC
II.
OBJETIVO ESPECIFICOS
1. Analizar los distintos tipos de señales escalón, rampa, producidas por el módulo SNG-200
para sistemas de control.
2. Arrancar la máquina de DC con el conversor tiristorizado trifásico en forma acelerada con
el módulo SNG-200
III.
CONCEPTO BASICO.
Funcionamiento del módulo SNG-200
SNG - 200
3
3
+
0
CE
X +
escalon
X -
X
CR
El estado transitorio de un sistema o el funcionamiento con respecto al
tiempo es la respuesta de principal interés para los sistemas de control.
Generalmente se desconoce la señal real de entrada a un sistema, por lo
que normalmente se escoge una señal estándar como entrada de prueba.
Suele ser verdaderamente útil, pues existe una razonable correlación
entre la respuesta de un sistema a una entrada estándar de prueba y la
capacidad del sistema para funcionar bajo condiciones de operación
normal.
rampa
X
Las señales de entrada de prueba utilizadas normalmente son la de
escalón, la de rampa y la parábola.
3
RESET
V/SEG
Este módulo presenta las dos primeras:
0
CM
-10
+10
 Consigna en escalón, CE
 Consigna en rampa, CR
0v
Figura 3.1 Módulo SNG-
Aparece un tercer tipo de consigna, CM, que representa la condición
normal.
200
20
Consigna de Escalón:
La figura 3.2 muestra la señal de escalón cuya ecuación puede expresarse de la siguiente manera:
C(t)
c (t )  a ,
t0
c (t )  0 ,
t0
A
0
t
Figura 3.2
La amplitud de A queda definida por los diales de los potenciómetros +, - y los indicadores ópticos
+, - señalarán el signo de escalón.
Consigna de rampa:
La amplitud del nivel A queda definida como en el caso anterior por los diales de los
potenciómetros señalados con los signos + y -. La pendiente de la rampa se indica en el dial del
potenciómetro que indica V/SEG; de manera que el tiempo tA vendrá dado por la expresión:
C(t)
t A ( seg ) 
A(v)
B (v / seg )
A
0
t
tA
Figura 3.3
Llamando B al valor expresado en el dial del potenciómetro que determina la pendiente.
Los indicadores ópticos van a señalar el sentido de la pendiente, ascendente o descendente, de
acuerdo al signo de la tensión de consigna que aparece en la hembrilla CR. Por ejemplo, se va a
suponer que se da una consigna en rampa de –5v a +9v, como muestra la figura 3.4, para un valor
cualquiera de pendiente.
V
+9
t
0
-5
t0
t1
t2
Figura 3.4
21
Durante el intervalo de t0 a t1, la consigna está descendiendo en valor absoluto, el indicador
da
muestra de lo que está sucediendo. En cambio para el intervalo t1 a t2 el valor de la consigna en CR
esta aumentando de valor, por lo que será el indicador
quien permanezca encendido.
El pulsador RESET, pondrá a 0 el valor de la consigna, comenzando la integración a partir del
instante justo en que éste se suelte. La figura 3.5 da una muestra de este hecho
V
+9
0
t
-5
t
r
t
r
t
r
tr = tiempo de reset
Figura 3.5
Consigna CM:
El tercer tipo de consigna CM, se obtiene directamente, actuando sobre el potenciómetro de mando,
entre los valores de tensión  10 V. Con paso por cero en el punto medio que corresponde al reposo
del motor. Esta consigna, como ya se indica anteriormente, corresponde a un modo de operación en
condiciones normales.
IV
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
En la siguiente práctica experimentaremos con el módulo SNG-200, este es un generador de
señales, el cual se puede utilizar para cualquier tipo de control donde se desee tener una señal como
consigna para de esta manera controlar a un sistema, las señales que se pueden obtener del SNG200 son:
 Normal. CM
 Escalón, CE
 Rampa, CR
El módulo puede dar una señal de 0.0 a +/- 10.00 voltios de CC. Aunque en la CR y CE se pueden
lograr valores un poco arriba de estos.
La segunda parte del la práctica, trata sobre el control del conversor tiristorizado de onda completa
de seis puntos, lo cual lo realizamos utilizando el módulo SNG-200 con lo cual podemos observar
el arranque acelerado y desacelerado del motor de DC.
V
INVESTIGACIÓN PREVIA
La siguiente información deberá investigarse ya que es de suma importancia para la comprensión de
esta práctica y de la solución de algunas preguntas del cuestionario.
1. Investigar y presentar un resumen acerca de las señales escalón.
2. Investigar y presentar un resumen acerca de las señales del tipo rampa.
22
VI
EQUIPO Y HERRAMIENTA A UTILIZAR













1 TESTER DIGITAL
1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA ALECOP TRI-120
MUDULO ALECOP RTC-120
MÓDULO ALECOP MGI-120
MÓDULO ALECOP ALI-700
MÓDULO ALECOP SNG-200
MÓDULO ALECOP RNC-120
CARÁTULA ALECOP RTC-128
CARÁTULA ALECOP RNC-123
1 MOTOR DE DC ALECOP MODELO AL-506
TACOMETRO DE MANO. CUENTA REVOLUCIONES.
1 OSCILOSCOPIO DIGITAL FLUKE
CABLES DE CONEXIÓN
VII
DESARROLLO
PARTE I. ESTUDIO DEL MÓDULO GENERADOR DE SEÑALES SNG-200
“BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA UNA EL NEUTRO DEL TRI-120 CON EL 0.0 V
DEL MGI-120 Y EL SNG-200”.
En la primera parte solo experimentará con el módulo SNG-200, por lo tanto solo ocupará la
ALI-700, puntas de osciloscopio, tester y el módulo SNG-200.
1. En el bastidor, alimentado por la ALI-700, encontrará el módulo generador de señales
SNG-200, como podrá observar éste tiene tres tipos de señales (consignas), CM, CR y CE.
0
CM
-10
+1
0
La salida CM proporciona un tipo de señal normal, la cual se controla con el
potenciómetro a la izquierda de ella.
0v
SNG - 200
3
3
+
-
X +
La CR es un tipo de señal rampa la cual es controlada por los potenciómetros +
y - de la sección superior del módulo y el selector de V/SEG que determina el
tiempo de subida en segundos hasta el valor prefijado de amplitud.
CE
La salida CE nos proporciona una señal de forma de onda tipo escalón, ésta se
controla con los potenciómetros + y - y el interruptor de signo de tensión.
CR
El selector de signo determina el signo de la señal en CE y CR
escalon
X -
X
rampa
X
Además el módulo presenta diodos Led para indicar la dirección de la consigna
3
V/SEG
RESET
23
2. Colocar el potenciómetro de CM a cero, coloque el osciloscopio para observar CM (la
referencia para este módulo es 0 V), luego gire el potenciómetro en sentido horario hasta el
tope y dibuje la forma de onda de esta amplitud. Realiza lo mismo para el sentido antihorario.
Medición máxima en sentido horario _____________________________
Medición máxima en sentido antihorario __________________________
3. Posiciona el selector de signo de señal en cero y fija los diales de los potenciómetros de señal
en 10.
4. Conecta el osciloscopio a la hembrilla de salida CE del módulo.
5. Pasa rápidamente el selector de signo a la posición “+”, en el osciloscopio habrás obtenido una
señal que corresponde al escalón producido entre 0 v y 10 v. Realiza varias veces esta prueba y
observa el tiempo que transcurre entre las instantes en que la señal CE =0 y CE = +10 V
(observa y dibuja la señal del osciloscopio)
6. Repite el ejercicio del numeral 5 pasando el selector de 0.0 V a -10.0 V. (observa y dibuja la
señal del osciloscopio).
7. Comprueba ahora el paso de la posición “+” a la posición “-”, que observas en el osciloscopio,
explica.
8. Posiciona el selector de señales en cero y fija el potenciómetro “+” en 6 y el potenciómetro “” en 4, conecta el osciloscopio en CE y observa cuando pasas el selector de signo a “+". Hasta
donde llega el valor observado en el osciloscopio.
9. Pasa ahora el selector a “-”. Hasta que valor llega la señal en el osciloscopio.
10. Con los diales de los potenciómetros de señal de prueba ajustados a 10, conecta el osciloscopio
a la hembrilla de salida CR y selecciona en 1 el potenciómetro V/SEG. Pasa el selector de la
posición 0 a la posición “+” y mide el tiempo real que tarda en alcanzar la tensión de +10.0 V.
____________ seg.
11. Repite nuevamente la medición pasando el selector de señal a “-“.
12. Experimenta con diferentes niveles de tensión de señal, tanto “+” y “–“ con diferentes tiempos
de V/SEG. Comprueba la relación entre voltaje y segundos y llena la siguiente tabla.
NOTA: PONER ATENCION AL DIAL INTERNO DE DECIMALES EN TODAS LAS PERILLAS
POT. +
POT. -
POT. V/SEG
2
0.5
5
1.0
7
2.0
3
1.0
4
3.0
6
5.0
VOLTAJE CR
TIEMPO REAL CR.
24
PARTE II. ARRANQUE DEL MOTOR DE DC CON EL MÓDULO SNG-200
1. Conecte el circuito como lo indica la figura 3.6, recuerde no energizar el circuito hasta que
su instructor la revise, recuerde que el módulo MGI-120 deberá estar en modo EXT y en
este caso en 0 a +10 V.
AL-506
RTC-120
Caratula RTC-128
TRI-120
38 VAC
rms
RNC-120
Caratula RNC-123
T1
T3
T5
+
A
TRI-120
R L1
D1
S L2
Dv
F
T L3
T4
I1 I2
I1 I2
V1
V2
I3 I4
V3
V4
I5
L1
L2
D4
L3
I6
I5
EXT
I6
V5
L3
(VERDE)
0 a +10
CE
SNG-200
V6
INT
TRI-120
L2
D2
T6
I3 I4
38 VAC
rms
L1
T2
MGI-120
D3
0 a -10
CR
N
38 VAC rms
Figura 3.6
2. Sin energizar el circuito, colocar todos los potenciómetros de señales y el selector de
polaridad del módulo SNG-200 a cero.
3. Cuando seleccionamos el modo EXT de el módulo MGI-120, eliminamos el potenciómetro
de control para los disparos de los SCR, los cuales quedan controlados por una salida
externa al MGI-120 y para el caso de esta práctica desde CE y CR al terminal de 0 a + 10
voltios (en esta práctica no introducir señales en el terminal para voltajes negativos del
MGI-120, 0 a -10V, AZUL)
4. Setiar (arriba) el potenciómetro para señales positivas a + 6.0 voltios, e introducir esta
señal, a través de la salida CE del SGN-200, al MGI-120. Energice el circuito, respetando
la secuencia , primero ALI-700, luego el TRI-120.
5. Pasar el selector de signo a +, el motor deberá girar, tome el dato de las revoluciones y el
voltaje entre los terminales de la armadura de este. Regrese el selector de signo a cero y
desenergice todo el sistema.
6. Ahora poner el potenciómetro para señales positivas a + 10.0 voltios y el potenciómetro de
rampa V/SEG a 1, introduzca esta señal al MGI-120 desde la salida CR del SNG-200,
energice el sistema en la misma secuencia.
25
7. Pasar el selector de signo a “+”, el motor deberá arrancar en forma acelerada hasta la
máxima velocidad que le permita el sistema de excitación, tome el dato de las revoluciones
y el voltaje entre los terminales de la armadura de este.
8. Colocar ahora el potenciómetro de retardo de rampa V/SEG en 4 y energizar el sistema
como en el caso anterior.
¿ Como observó usted el proceso de aceleración en este caso, respecto el anterior?.
Explique.
Notar el encendido de los leds del SNG-200.
9. Regrese el selector de signo a cero y observe como se desacelera el motor. Notar la
secuencia de encendido y apagado de los Led del SNG-200. Desenergice todo el sistema.
VIII
CUESTIONARIO
1) Para la salida en CE, ¿El motor arrancó en forma acelerada si o no? Explique su respuesta.
2) Para la salida en CR, ¿El motor arrancó en forma acelerada si o no? Explique su respuesta. Que
hace que el motor arranque así.
3) Que indican los LED en el SGN-200. Explique.
4) La función escalón se define según las expresiones siguientes:
c (t )  a ,
t0
c (t )  0 ,
t0
Sin embargo en esta práctica has podido comprobar que la función CE obtenida no corresponde
exactamente a estas condiciones. ¿Podrías explicar por qué ?
5) ¿Qué valor deberá tener el potenciómetro V/SEG para obtener una señal en rampa como la
mostrada en la figura 3.7.
V( volt )
+10
+8
+6
+4
+2
0
-2
1
5
10
15
t (seg)
-4
-6
-8
-10
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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR
LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICA
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
HOJA PARA PRESENTACIÓN DE GRAFICAS
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