retificador de onda completa a tiristor
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Eletrônica de PotênciaTRANSCRIPT
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ELETRNICA DE POTNCIA IELETRNICA DE POTNCIA IAula 15 Aula 15 -- Retificadores monofRetificadores monof sico onda sico onda
completa a tiristorcompleta a tiristor
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CINCIAS TECNOLCENTRO DE CINCIAS TECNOL GICASGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA EL TRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA EL TRICATRICA
Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@gmail.com
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
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2Prof. Leandro Michels
ControladosControlados
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristoronda completa a tiristor
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iLT1
vT1
vT2
R vLi1
iT1
iT2
1) Meia1) Meia--ponteponte 2) Ponte completa2) Ponte completa
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
Comando:Comando:TT11 Ciclo positivo de VCiclo positivo de V 11TT22 Ciclo negativo de VCiclo negativo de V 11
Comando:Comando:TT22,T,T33 Ciclo positivo de VCiclo positivo de V 11TT11,T,T44 Ciclo negativo de VCiclo negativo de V 11
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3Prof. Leandro Michels
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristoronda completa a tiristor
V
i1
T1vT1 vT2
vD2vD1
T2
D1 D2
R vL
iL
V
i1
T1vT1
vT2vD2
vD1
T2
D1
D2
R vL
iL
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
SemiSemi --controladoscontrolados
3) Meia3) Meia--ponteponte 4) Ponte completa4) Ponte completa
Comando:Comando:TT22 Ciclo positivo de VCiclo positivo de V 11TT11 Ciclo negativo de VCiclo negativo de V 11
Comando:Comando:TT22 Ciclo positivo de VCiclo positivo de V 11TT1 1 Ciclo negativo de VCiclo negativo de V 11
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4Prof. Leandro Michels
TopologiasTopologias EtapasEtapas
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
0 0 tt < <
tt < <
Etapa 1Etapa 1
Etapa 2Etapa 2
tt < < ++++++++Etapa 3Etapa 3
Todas as topologias se Todas as topologias se comportam da mesma comportam da mesma
forma para carga resistivaforma para carga resistiva
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
- +
-
+
- +
-
+
-
+
- +
-
+
- +
-+
-+ + + + + + + + tt < 2< 2Etapa 5Etapa 5
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5Prof. Leandro Michels
Formas de onda:Formas de onda:11 22 33
R=50R=50VoVo=220V=220Vefeff=50Hzf=50Hz=60=60
22222222
44
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
++++++++
-
6Prof. Leandro Michels
Tenso na cargaTenso na carga
( )( )0.45 1 cosLmed oV V +
( )sen 21
2Lef oV V
+
MMdiodio
EficazEficaz
( ) ( )1 2 senLmed oV V t d t
=
( ) ( )2
12 senLef oV V t d t
=
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
VLVLmVLef
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7Prof. Leandro Michels
Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entrada
MMdiodio
EficazEficaz
( )( )0.45 1 cosoLmed VI R +
( ) ( )1 2 sen2
oLmed
VI t d t
R
=
( )sen 21oLef
VI
R
+
( ) ( )2
12 sen
2o
Lef
VI t d t
R
=
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
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ILILmILef
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8Prof. Leandro Michels
Potncia na cargaPotncia na cargaAtivaAtiva
AparenteAparente
2L LefP RI=
Lef Lef LefS V I=
( )2 sen 21
2o
Lef
VP
R
+
( )2 sen 21
2o
Lef
VS
R
+
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
PLPLmPLef
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
-
9Prof. Leandro Michels
Potncia na entradaPotncia na entrada
AtivaAtiva
AparenteAparente
21 LefP RI=
1 1 1ef ef efS V I=
( )21
sen 21
2o
ef
VS
R
+
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
p1P1mP1ef
( )21
sen 21
2o
ef
VP
R
+ V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
-
10Prof. Leandro Michels
EsforEsfor os no tiristoros no tiristor Tenso direta e Tenso direta e reversareversa
max 2T oV V=
Corrente de picoCorrente de pico
max
2 oT
VI
R=
Corrente mCorrente m diadia
Corrente eficazCorrente eficazvT1piT1pIT1mIT1ef
( )( )0.225 1 cosoTmed VI R +
2Lef
Tef
II =
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
R vL
iL
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R)
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Exerccio:Vo = 400R = 5 OhmsAlfa: 23 graus
Calcular:VLmedILmedCorrente mdia mxima no tiristor (pior caso)Corrente eficaz mxima no tiristor (pior caso)
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12Prof. Leandro Michels
Modos de conduModos de condu oo
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
1) Descont1) Descont nuanua 2) Cont2) Cont nuanua
ngulo de condungulo de condu o cro cr tica tica =+=+=+=+=+=+=+=+
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13Prof. Leandro Michels
ngulo de condungulo de condu o cro cr ticatica
DeterminaDetermina o da indutncia cro da indutncia cr ticatica UtilizaUtiliza o do o do baco de baco de PuschlowskiPuschlowski f(f(, , , , coscos , a) = 0, a) = 0
CClculo dos seguintes parmetroslculo dos seguintes parmetros RelaRelao entre as fontes (neste caso, E=0)o entre as fontes (neste caso, E=0)
RelaRelao entre a resistncia e reatnciao entre a resistncia e reatncia
ngulo de disparo do tiristorngulo de disparo do tiristor
ngulo de extinngulo de extin o da correnteo da corrente
2 o
Ea
V=
( )2 2 2
cosR
R L =
+
= +
= +
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
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14Prof. Leandro Michels
baco de baco de PuschlowskiPuschlowski
Exemplo:Exemplo:=30=30=210=210a=0a=0
Resulta:Resulta:coscos =0.87=0.87
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
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15Prof. Leandro Michels
ConduCondu o conto cont nuanua EtapasEtapas
tt < < ++++++++
+ + + + + + + + tt < 2< 2++++++++
Etapa 1Etapa 1
Etapa 2Etapa 2Comando:Comando:TT22,T,T33 Ciclo positivo de VCiclo positivo de V 11TT11,T,T44 Ciclo negativo de VCiclo negativo de V 11
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
I vL
iL
+
-
+
- +
-
+
- +
-+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
-
16Prof. Leandro Michels
Modos de operaModos de opera o o cond. contcond. cont nua (2 quadrantes)nua (2 quadrantes)
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
1) Retificador (1) Retificador ( 90oo))
=30=30=30=30=30=30=30=30
Bidirecionais em tenso e Bidirecionais em tenso e unidirecional em correnteunidirecional em corrente
Inversor noInversor no --autnomo (precisa autnomo (precisa de tenso CA externa)de tenso CA externa)
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17Prof. Leandro Michels
Formas de onda:Formas de onda:11 22 11
R=10R=10L=500mHL=500mHVoVo=220V=220Vf=50Hzf=50Hz=60=60 22222222
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
++++++++
-
18Prof. Leandro Michels
Tenso na cargaTenso na carga
( ) ( )( )0.45 cos cosLmed oV V
Lef oV V=
MMdiodio
EficazEficaz
( ) ( )1 2 senLmed oV V t d t+
=
( ) ( )2
12 sen
a
Lef oV V t d t+
=
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
I vL
iL
-
19Prof. Leandro Michels
Tenso mTenso m dia de sadia de sa da em funda em fun o de o de
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
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20Prof. Leandro Michels
Corrente na cargaCorrente na cargaMMdiodio
EficazEficaz
( ) ( )1 2 senoLmedV
I t d tR
+
=
Lef LmedI I
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
( )0.9 cosoLmedV
IR
V
i1
T1vT1 vT2
vT4vT3
T2
T3 T4
I vL
iL
MMdiodio
EficazEficaz
Lef LmedI I
0LmedI
Corrente na entradaCorrente na entrada
-
21Prof. Leandro Michels
=30=30=30=30=30=30=30=30
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
Fator de deslocamentoFator de deslocamento
coscos (()=)=coscos (())
DF=0.866DF=0.866
-
22Prof. Leandro Michels
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
=90=90=90=90=90=90=90=90
Fator de deslocamentoFator de deslocamento
coscos (()=)=coscos (())
DF=0DF=0
-
23Prof. Leandro Michels
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
=150=150=150=150=150=150=150=150
Fator de deslocamentoFator de deslocamento
coscos (()=)=coscos (())
DF=DF=--0.8660.866
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24Prof. Leandro Michels
Potncia ativa (P) e reativa (Q) em funPotncia ativa (P) e reativa (Q) em fun o de o de
Retificadores 1Retificadores 1 onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL)
EPO I Aula 15 Retificadores monofsicos onda comp leta a tiristor
( )0.9cosPF =