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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EEN502.1 FUNDAMENTOS DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA AULA 04 – RETIFICADOR TRIFÁSICO NÃO CONTROLADO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 2 • Em aplicações industriais com tensões trifásicas, os retificadores trifásicos são uma melhor escolha comparados aos monofásicos. Pois possuem menor ripple e tem uma maior capacidade de potência. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 3 IO IO VO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 4 R D1 D2 D3 VA VB VC L p Vs V0 VAK_D1 Van Vbn Vcn Cond uz D1 Cond uz D2 Cond uz D3 Vab Vbc Vca UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 5 Vs V0 VAK_D1 Van Vbn Vcn Cond uz D1 Cond uz D2 Cond uz D3 Vab Vbc Vca UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 6 D1 D2 D3 VA VB VC N Vs V0 VAK_D1 Van Vbn Vcn Cond uz D1 Cond uz D2 Cond uz D3 Vab Vbc Vca Cond uz D3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO – PONTE DE GRAETZ Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 7 VA VB VC R L D1 D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ZERO CROSSING Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 8 Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_T1 VGatePα=60° VGateN VA VB VC R L D1 D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n t1 t2 t3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CIRCUITO EQUIVALENTE: T1 → T2 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 9 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 AB UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 CAAC BC BAAB CB CIRCUITO EQUIVALENTE: T2 → T3 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 10 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 CAAC BC BAAB CB CIRCUITO EQUIVALENTE: T3 → T4 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 11 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 CAAC BC BAAB CB CIRCUITO EQUIVALENTE: T4 → T5 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 12 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 CAAC BC BAAB CB CIRCUITO EQUIVALENTE: T5 → T6 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 13 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Vs V0 VNn VPn Van Vbn Vcn VAK_D1 CAAC BC BAAB CB CIRCUITO EQUIVALENTE: T6 → T1 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 14 VA VB VC R L D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n VAK_D1 VA VK UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ FORMAS DE ONDA DE CORRENTE Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 15 V0 VAK_D1 CAAC BC BAAB CB I0 ID1 ID2 ID3 ID4 ID6 ID5 V0 VAK_D1 CAAC BC BAAB CB I0 ISA ISB ISC UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 16 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ • Valor médio da tensão de saída: • Valor médio da corrente de saída: • A corrente RMS da fonte pode ser calculada como: RETIFICADOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 17 𝑉𝑜𝐶𝐶 = 3 𝜋 2𝑉𝑠𝑓𝑓 = 1,35𝑉𝑠𝑓𝑓 𝐼𝑜𝐶𝐶 = 𝑉𝑜𝐶𝐶 𝑅 𝐼𝑆 = 2 3 𝐼𝑜𝐶𝐶 = 0,816𝐼𝑜𝐶𝐶 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ • Corrente RMS fundamental da fonte RETIFICADOR TRIFÁSICO – HARMÔNICOS Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 18 𝐼𝑆1 = 6 𝜋 𝐼𝑜𝐶𝐶 = 0,78𝐼𝑜𝐶𝐶 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 19 𝐼𝐷(𝑚𝑒𝑑) = 𝐼𝑜𝐶𝐶 3 Observe que, para especificação do diodo, podemos considerar: 𝐼𝐷(𝑟𝑚𝑠) = 𝐼𝑜𝐶𝐶 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EXEMPLO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 20 • Para o retificador trifásico abaixo, VArms = 127 V, R = 10 Ω e L = 200mH (considere Io constante). Obtenha: a. Valor médio da tensão de saída VoCC b. Valor médio da corrente de saída IoCC c. Corrente rms na fonte Is d. O fator de potência total FP e. Fator de pot. de deslocamento DPF f. Especifique o diodo g. As componentes harmônicas principais VA VB VC R L D1 D3 D5 D4 D6 D2 P N V0n Io UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EFEITO DAS INDUTÂNCIAS DA FONTE Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 21 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ COMUTAÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 22 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ • O efeito da comutação é a redução do valor médio da tensão de saída COMUTAÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 23 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EFEITO DAS INDUTÂNCIAS DA FONTE Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 24 • Distorção da forma de onda de tensão devido a corrente harmônica UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO – FILTRO CAPACITIVO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 25 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ RETIFICADOR TRIFÁSICO – FILTRO CAPACITIVO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 26 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ REFERÊNCIAS • Mohan, N., Undeland, T. M. e Robbins, W. P., “Power Electronics – Converters, Applications and Design”, Wiley, 2013. Capítulo 5. • Muhammad H. Rashid. “Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações”, 4ª Ed., 2015, Pearson. Capítulo 3. Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 27
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