Circuito de calentamiento por efecto Joule

[Tandem]

Estimados, les cuento que estoy diseñando un circuito para calentar una probeta de tracción por efecto Joule. Mi idea es poner un transformador 220/12 de 5 kVA, 2 tiristores en antiparalelo conectados a la probeta por la cual circularían unos 400 A. todavía no se como hacer el circuito de disparo y el circuito de paso por cero. Estoy hojeando el Rashid.

 

[Dr. Zoidberg]

Muy bien!!

 

[Scooter]

Mantenos informados del proyecto.
Al menos a mí me interesa aprender electrónica de potencia.

Para disparar los tirustores puedes usar transformadores de pulsos.

 

[Tandem]

Les cuento como me fué, por el transformador me pidieron 1000 dólares, GM tiene tiristores que manejan hasta 600 A, el circuito de disparo lo saqué del Rashid, si me pueden ayudar con el circuito de cruce por cero se los agradecería.

 

[sergiot]

Hay tiristores que tienen circuito de agua para disipar el calor, sobre todo cuando se usan en esos valores de corriente.

 

[Tandem]

Supongo que con un buen ventilador estaría, para el circuito de cruce por cero estoy pensando en un optoacoplador, la salida a un microcontrolador, la termocupla de la probeta a una tarjeta ADC de 12 bit y de ahí al micro. Estoy pensando en un control PID.

 

[Eduardo]

Estimados, les cuento que estoy diseñando un circuito para calentar una probeta de tracción por efecto Joule. Mi idea es poner un transformador 220/12 de 5 kVA, 2 tiristores en antiparalelo conectados a la probeta por la cual circularían unos 400 A. todavía no se como hacer el circuito de disparo y el circuito de paso por cero. Estoy hojeando el Rashid.

¿Y por qué no regulas en el primario, que te circularían por los tiristores unos 22 A ?

 

[Scooter]

¿Y no sería mejor control por semiciclos enteros dada la inercia térmica?

 

[Tandem]

Gracias por sus comentarios, si regulo en el primario no estoy aplicando armónicos al trafo?
Scooter vos te referis a un puente totalmente controlado con 4 tiristores?

 

[Scooter]

Me refiero no hacer control de fase a encender o apagar por semiciclos enteros.
Rectificar no aportaría nada.

 

[Eduardo]

si regulo en el primario no estoy aplicando armónicos al trafo?

Sí, y si regulás en secundario la corriente en el trafo también tiene armónicos.

Todo tiene ventajas y desventajas, si vas a diseñar, lo primero que tenés que ver es que se usa comercialmente y conociendo eso, adaptar a tus necesidades.

Por ejemplo, en mi trabajo tenemos varios rectificadores de corriente. De los que regulan con tiristores, solamente uno (de 100kW) los tiene en el secundario, son 12 tiristores tipo disco de 1400A y es así para repartir mejor la corriente de salida (10000A) . El resto, 5 de 35kW y uno de 50kW regulan primario.

Por otro lado, cuando se trata de calentamiento no tiene sentido controlar por fase sino por ciclos enteros.

 

[Tandem]

Eduardo, veo que tenes mucha experiencia, no tengo claro como controlar por ciclos enteros, como seria el circuito de control de los tiristores?
Les paso el circuito que hice, no tengo muy claro como polarizar el transformador para que trabaje en saturación

 

[Scooter]

Pones un optotriac con detector de paso por cero y ya lo tienes.
Un MOC3041 por ejemplo.

 

[DOSMETROS]

Fijate si te sirve :

 

[Eduardo]

... no tengo claro como controlar por ciclos enteros,
como seria el circuito de control de los tiristores?

Es detectar el comienzo del semiciclo y disparar el tiristor.
Tenés que disparar siempre la misma cantidad de semiciclos positivos que negativos. Si por algun razón te sale una secuencia de sólo semiclos de igual polaridad -> estás metiendo componente continua en el primario -> satura -> revientan fusibles y quizás los tiristores (por eso cuando interesa salvar el tiristor se les ponen fusibles ultrarrápido$$$ )


Para circuitos de disparo googleá aplicaciones del TCA785 (el histórico control de fase "de facto")

Les paso el circuito que hice, no tengo muy claro como polarizar el transformador para que trabaje en saturación

Olvidate de esos dos circuitos, que además tienen errores conceptuales.
¿Para qué querés que el transformador sature????

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Otro tema es donde pensás usar esto, porque con potencias de 5kW ya se suele usar trifásica .

 

[Tandem]

Es detectar el comienzo del semiciclo y disparar el tiristor.
Tenés que disparar siempre la misma cantidad de semiciclos positivos que negativos. Si por algun razón te sale una secuencia de sólo semiclos de igual polaridad -> estás metiendo componente continua en el primario -> satura -> revientan fusibles y quizás los tiristores (por eso cuando interesa salvar el tiristor se les ponen fusibles ultrarrápido$$$ )

Ver el archivo adjunto 319265
Para circuitos de disparo googleá aplicaciones del TCA785 (el histórico control de fase "de facto")




Olvidate de esos dos circuitos, que además tienen errores conceptuales.
¿Para qué querés que el transformador sature????

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Otro tema es donde pensás usar esto, porque con potencias de 5kW ya se suele usar trifásica .

Lo voy a usar en un sistema de calentamiento de probetas de tracción, necesito baja tensión de seguridad y alta corriente para que caliente por efecto joule
Se

Fijate si te sirve :Ver el archivo adjunto 319263Ver el archivo adjunto 319264

¿ Se podrá conectar el circuito con el 555 al primario del transformador?

Fijate si te sirve :Ver el archivo adjunto 319263Ver el archivo adjunto 319264

¿ Con los potenciómetros VR 1 y VR 2 regulo la cantidad de ciclos activos?

 

[Tandem]

Estimados, les comento que simule el circuito el LTspice, creo que hay un error porque no me estan dando las formas de onda

 

[Eduardo]

Que tal facilitar el análisis subiendo el archivo de LTSpice?

 

[Tandem]

Dale

 

[Eduardo]

Tenes que adjuntar también las librerías del EC103D1 y AC_BJT_10mA
La idea es simularlo, no contemplar una imagen.