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Cap. 7 - Gradadores Eletrônica Industrial-Eletrônica de Potência 1 CAP. 7 - EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1) Um gradador monofásico é empregado para alimentar uma carga a partir de uma fonte de 600V. A resistência de carga é igual a 2Ω. A potência desejada na carga é igual a 125KW. Tomar f igual a 60Hz. Calcular: a) a corrente eficaz na carga; b) o ângulo α; c) a corrente eficaz em cada tiristor; d) a corrente média em cada tiristor; e) o valor eficaz da componente de ordem 3 da corrente de carga. _____________________________________________________________________________ 2) Considere uma carga RL, onde R = 2,5Ω e L = 6,63mH, sendo alimentada por um gradador monofásico a partir de uma fonte cuja tensão eficaz é de 2300V e cuja freqüência é de 60Hz. Calcular: a) o menor valor de α com que esta montagem pode funcionar em regime permanente; b) a variação possível na potência entregue à carga; c) as correntes média e eficaz em cada tiristor quando α = π/2. _____________________________________________________________________________ 3) Considere a figura seguinte: T + D220V vT - i 10Ω R + - vR a) desenhar as formas de onda das grandezas vR(ωt), iR(ωt) e vT(ωt); b) explicar o funcionamento da montagem; c) calcular a gama de variação possível da potência entregue à carga; d) comentar as vantagens e desvantagens desta estrutura em relação à estrutura com 2 tiristores. _____________________________________________________________________________ 4) Seja a estrutura seguinte: T1 220V T2 i 26,5mH 10Ω 60Hz v(ωt) Os tiristores T1 e T2 têm os seguintes parâmetros: Cap. 7 - Gradadores Eletrônica Industrial-Eletrônica de Potência 2 V V r m R C W R C W T C TO T thjc o thch o j o = = = = = 1 20 0 9 0 5 130 Ω , / , / Considerando a temperatura ambiente Ta = 50oC, calcular o valor da resistência térmica do dissipador. _____________________________________________________________________________ 5) A corrente que circula no indutor na figura seguinte é representada pela expressão [ ]i( t VL t oω ω α ω) cos cos ( )= − 2 . Determinar a componente fundamental da referida corrente. Reportar-se ao item 7.6 do texto teórico. T1 L i T22 V sen to ( )ω _____________________________________________________________________________ 6) Considere a estrutura representada na figura 7.28 (Teoria). Determinar a expressão (7.68) do texto teórico. _____________________________________________________________________________ 7) Considere o circuito seguinte, empregado para controlar a potência dissipada no resistor RL de 20Ω. Considere o Diac com uma tensão de avalanche de ±42V. Considere o Diac e o Triac ideais. R = L TriacDiac 20Ω 100KΩ 0,1 Fµ v t sen t( ) ( )ω ω= 2 220 Determinar: a) o ângulo de condução; b) a potência dissipada no resistor. _____________________________________________________________________________ 8) Considere a estrutura apresentada a seguir, destinada a alimentar a carga R, empregando o comando por ciclos inteiros. Cap. 7 - Gradadores Eletrônica Industrial-Eletrônica de Potência 3 T1 T2v(ωt) R Os tiristores permanecem fechados durante 0,4s e abertos durante 0,6s. Determinar: a) a corrente eficaz no resistor R; b) a corrente eficaz em um tiristor; c) a corrente média em um tiristor; d) a potência dissipada no resistor R. Tomar: v t sen t R ( ) ( )ω = = 2 220 377 10Ω _____________________________________________________________________________ 9) Seja a seguinte estrutura: T1 T2 Ri( tω ) i( t I sen tω ω) ( )= É possível variar a potência dissipada no resistor R? Explicar o funcionamento da estrutura e desenhar as formas de onda iR(ωt) e vR(ωt). _____________________________________________________________________________