4º Relatório de Eletrônica de Potência I

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PONTIFÍCIA​ ​UNIVERSIDADE​ ​CATÓLICA​ ​DE ​ ​MINAS​ ​GERAIS 
Instituto​ ​Politécnico​ ​da​ ​Universidade​ ​Católica​ ​–​ ​IPUC 
Engenharia​ ​Eletrônica​ ​e​ ​de​ ​Telecomunicação 
Laboratório​ ​de​ ​Eletrônica​ ​de​ ​Potência​ ​I 
 
 
 
 
 
 
Brena​ ​dos​ ​Reis​ ​Felipe 
Lívia​ ​Esther​ ​de​ ​Moura​ ​Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA​ ​04​ ​-​ ​CIRCUITO​ ​DE​ ​COMANDO​ ​PARA ​ ​RETIFICADORES 
CONTROLADOS​ ​CI​ ​-​ ​TCA​ ​785 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo​ ​Horizonte 
Outubro​ ​de​ ​2017 
OBJETIVOS 
● Analisar​ ​o​ ​funcionamento​ ​do​ ​CI​ ​TCA​ ​785; 
● Analisar​ ​o​ ​Módulo​ ​didático ​ ​8442; 
● Fazer​ ​ajustes​ ​e​ ​definições​ ​dos​ ​pulsos​ ​gerados​ ​pelo​ ​CI​ ​TCA ​ ​785. 
 
MATERIAL 
● Módulo​ ​8442 
● Módulo​ ​8840 
● Anexo​ ​2 
 
EQUIPAMENTO 
● Osciloscópio​ ​TDS​ ​220 
● Microcomputador 
 
TEMPO​ ​PREVISTO​ ​PARA​ ​EXECUÇÃO 
02 ​ ​H/A 
 
AVALIAÇÃO: 
Valor: ​ ​2,0​ ​pontos 
 
CRITÉRIOS: 
● Utilização​ ​correta​ ​do ​ ​osciloscópio; 
● Respostas ​ ​às​ ​questões​ ​propostas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCEDIMENTO​ ​PRÁTICO 
 
1. Observando o módulo 8442 e visualizando somente o circuito de disparo com 
o​ ​TCA​ ​785, ​ ​compare-o​ ​com​ ​o​ ​diagrama​ ​abaixo. 
 
 
 
 
2. Interligue​ ​os​ ​módulos​ ​8840 ​ ​e​ ​8442​ ​conforme​ ​diagrama​ ​abaixo 
 
 
3. Verifique​ ​e ​ ​observe​ ​simultaneamente​ ​os​ ​sinais​ ​da​ ​rampa​ ​(VRAMP)​ ​e​ ​Vc 
 
10 VV rampmax = 
 0 VV rampmin = 
0 VV Cmin = 
10 VV Cmax = 
 
4. Ajuste​ ​Vc​ ​de​ ​tal​ ​forma​ ​a​ ​obter​ ​um​ ​ângulo​ ​de​ ​disparo​ ​de​ ​60º. 
 
V cp/θ = θº180º
V − Vrampmax rampmin 3, 3V = 3 
 
 
 
 
5. Confirme o ângulo de disparo observando as formas de onda 
simultaneamente​ ​em​ ​SINC,​ ​T​ ​(pino​ ​15)​ ​e​ ​T​ ​(barra)(pino​ ​14). 
 
 
 
 
 
360º​ ​-​ ​ 160 
​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​ ​ ​​ ​-​ ​θ tΔ t 2, 00ms → Δ = 5 
4ºθ = 5 
 
6. Observe o circuito do amplificador de pulso (circuito de ataque) cujo esquema 
está​ ​representado ​ ​a​ ​seguir. 
 
 
 
 
7. Verifique as formas de ondas em G e G’ em relação a K e K’, 
respectivamente​ ​e​ ​também​ ​em​ ​SINC​ ​para​ ​ ​ ​=​ ​60º.dθ 
 
 
 
8. Provoque​ ​a​ ​inibição​ ​dos​ ​pulsos ​ ​justificando​ ​a​ ​ação. 
 
A inibição dos pulsos é provocada desligando a chave HAB do circuito de 
ataque. 
 
QUESTÕES 
 
1. Quais procedimentos devem ser adotados para limitarmos o ângulo de 
disparo em uma determinada faixa de valores (por exemplo, entre 30º e 
150º). 
=​ ​1,67VV cp/θ = θ180º
V − Vrampmax rampmin =
30°
180°
10−0 
 
=​ ​8,33VV cp/θ = θ180º
V − Vrampmax rampmin =
150º
180º
10−0 
 
Para limitar o ângulo de disparo entre 30° e 150º a tensão Vc deve variar 
entre​ ​1,67V ​ ​e ​ ​8,33​ ​V. 
 
2. Explique o circuito de ataque do módulo 8442 indicando a necessidade 
de ​ ​se​ ​implementar​ ​esse ​ ​arranjo​ ​em​ ​circuitos​ ​práticos. 
 
Através da combinação lógica dos sinais de cada pulso com a saída de um 
oscilador e um sinal de habilitação, o circuito de ataque gera em G pulsos na 
frequência do oscilador enquanto o pulso T estiver ativo, e gera em G' pulsos 
na ​ ​frequência​ ​do​ ​oscilador​ ​enquanto​ ​o​ ​pulso​ ​T​ ​barra​ ​estiver​ ​ativo. 
Dessa forma são gerados vários pulsos de curta duração no lugar de apenas 
um pulso contínuo e largo. Assim, o pulso de controle pode passar por um 
transformador antes de ser aplicado ao gatilho de um tiristor, o que é 
necessário em circuitos práticos devido à baixa capacidade de corrente na 
saída​ ​do​ ​TCA​ ​785​ ​e​ ​promove​ ​a​ ​isolação​ ​entre​ ​o​ ​comando​ ​e​ ​a​ ​rede. 
 
3. Caso a rampa sature (ajuste inadequado de TP8), indique através de 
formas de ondas quais as consequências para o funcionamento do 
circuito. 
 
Se o trimpot TP8 for ajustado indevidamente, a corrente pode ficar muito alta, 
fazendo com que o capacitor chegue à tensão máxima permitida pela fonte 
de corrente em um ângulo menor do que π. Quando isso acontece, o 
capacitor se mantém carregado com essa tensão. O ângulo de disparo, 
portanto, será bem menor do que com o funcionamento normal para um 
mesmo valor de Vc, a expressão VR = (I/C)t só é válida enquanto o capacitor 
C10 carrega e o ângulo de disparo máximo não é mais π, mas sim o ângulo 
em​ ​que​ ​o​ ​capacitor​ ​atinge​ ​a​ ​tensão​ ​máxima. 
 
Rampa​ ​sem​ ​saturar​ ​e​ ​ângulo​ ​de​ ​condução​ ​igual ​ ​a​ ​60° 
 
 
 
 
 
 
Rampa​ ​saturada​ ​e​ ​ângulo​ ​de​ ​condução​ ​igual​ ​a​ ​60° 
 
 
A forma de onda laranja representa a rampa, a cinza representa Vc e a azul 
representa o pulso. Podemos observar que foi necessária uma tensão Vc 
bem​ ​maior​ ​para​ ​atingir​ ​o ​ ​mesmo​ ​ângulo​ ​de​ ​condução. 
 
Rampa​ ​sem​ ​saturar​ ​e​ ​ângulo​ ​de​ ​condução​ ​próximo​ ​de​ ​150° 
 
 
Rampa​ ​saturada​ ​e​ ​ângulo​ ​de​ ​condução​ ​máximo,​ ​no​ ​caso​ ​próximo​ ​de​ ​120° 
 
 
Com a rampa sem saturar podemos obter ângulos de condução entre 0º e 
180º, mas com a rampa saturada o ângulo máximo é o ângulo que a rampa 
atinge seu valor máximo, que no caso desses gráficos foi de 120º. Se a 
tensão​ ​Vc​ ​for​ ​aumentada​ ​mais​ ​um​ ​pouco​ ​não​ ​terá​ ​pulso.