Eletronica de potencia Retificadores

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
 
ANDRÉ SILVA LEANDRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
RETIFICADORES DE SINAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TELÊMACO BORBA 
 2017
 
 
 
 ANDRÉ SILVA LEANDRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
RETIFICADORES 
 
 
 
 
 
Trabalho realizado para a disciplina de eletrônica de 
potência, apresentado como requisito parcial de 
avaliação ao curso de automação industrial do Instituto 
Federal do Paraná. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TELÊMACO BORBA 
 2017
 
 Monte o circuito de retificador monofásico de onda completa em 
ponte com carga resistiva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Apresente as formas de onda no osciloscópio utilizando o 
botão print do osciloscópio. 
 
Explique o que representa cada um dos sinais apresentados no 
osciloscópio. 
 
canal 1 – ciclo positivo retificado; 
canal 2 – ciclo negativo retificado; 
canal 3 – ciclo completo retificado; 
 
canal 4 - tensão na carga retificada completo. 
 
 
• Indique as tensões de pico da fonte (tensão antes do 
transformador), de Vi(pk) (tensão depois do transformador), de 
Vo(pk) (tensão na carga) e a corrente de pico Io(pk) (corrente na 
carga). 
 
Vi: 169.7 Vpk Anterior ao transformador; Vi: 
16.97Vpk Após o transformador; VoPk: 
7.21Vopk De carga. 
 
• Quais as conclusões a respeito da tensão de pico (Vpk) e eficaz 
(Vef) antes de passar pelo transformador e após a transformação? 
Quais os efeitos do transformador? 
 
O Transformador tem a função de baixar a tensão, de 120 para 12rms, 
monofásico, então a tensão de pico é dada por rms* (raiz quadrada de 2) 
 
 
• O canal 1 do osciloscópio representa qual tipo de sinal? Qual 
a diferença em relação ao sinal do canal 2? 
 
O canal 1 apresenta o valor da tensão do ciclo positivo da corrente 
alternada. 
 
O canal 2 apresenta o valor da tensão no ciclo negativo, porém o mesmo 
apresenta o valor da tensão retificada, pelos diodos d3 e d4; 
 
 
• O canal 3 do osciloscópio realiza a leitura após a retificação da 
ponte. Quais as conclusões quanto a relação com o canal 1 e o 
canal 2? 
 
O canal 1 apresenta apenas o ciclo positivo retificado; 
 
Já o canal 2 apresenta apenas o valor negativo retificado; 
O canal 3 apresenta os dois ciclos retificados. 
 
• Qual a diferença entre os sinais de saída deste retificador e o 
retificador monofásico, meia ponte, com carga resistiva? Qual 
deles é melhor? Justifique? 
 
O retificador de ponte completa é superior pois retifica o ciclo negativo 
da onda senoidal 
 
Monte o circuito de retificador monofásico de onda completa em ponte 
com carga RL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Apresente as formas de onda no osciloscópio utilizando o botão print 
do osciloscópio. 
 
 
• Indique Vi(pk), Vo(pk) e Ipk. 
 
Vi: 169.7 Vpk Anterior ao transformador; 
Vi: 16.97Vpk Após o transformador; 
 
Vo: 7.21Vopk Na carga; 
 
Ipk: 5.65mA Na carga. 
 
• Explique o que representa cada um dos sinais apresentados 
no osciloscópio. 
 
canal 1 – ciclo positivo 
retificado; canal 2 – ciclo 
negativo retificado; canal 3 – 
ciclo completo retificado; 
 
canal 4 - ciclo completo retificado na carga. 
 
• Em relação a carga, existe atraso na corrente? Explique 
 
Sim existe. Pois ele não é um circuito puramente resistivo, este 
circuito apresenta características indutivas. 
 
• Qual é a vantagem em se utilizar este circuito em ponte completa 
em relação aos outros? 
 
É superior o de ponte completa, pois o mesmo retifica o ciclo 
negativo da onda senoidal. 
 
• Altere o valor do indutor para valores de 10mH até 1H e 
indique quais as mudanças ocorrem na tensão e na corrente 
de saída? Explique. 
 
Quanto maior meu valor de indutância mais indutivo o circuito fica, 
logo gera um maior atraso na corrente, e também diminui o valor de 
pico da tensão na carga. 
 
 
• Monte a fonte de um circuito trifásico conectado a três bobinas de 
um transformador. 
 
Obs. Em cada uma das fontes ajude a defasagem (time delay) para 
0ms, 5.55ms, 11.11ms respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
• Centralize verticalmente todas as ondas e aumente o tamanho das 
formas de onda no osciloscópio. Apresente as formas de todas 
sobrepostas, utilizando o botão print do osciloscópio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Explique os motivos das ondas serem defasadas em 120° entre si 
(fonte 1: 0°, fonte 2 : 120°, fonte 3: 240°) no caso realizado pelo time 
delay (tempo de atraso) de 0ms, 5.55ms e 11.11ms? 
 
Por ser um sistema trifásico, existe essa defasagem para balancear e 
tornar mais eficiente o sistema trifásico. 
 
 
• O que aconteceria caso não houvesse a defasagem entre os sinais? 
Seria possível realizar aplicações de acionamento trifásico? 
Explique. 
 
O sistema trifásico não se comportaria de forma ordenada, teria um 
momento em que qualquer máquina ou sistema trifásico precisaria fazer 
um esforço maior para fazer o mesmo trabalho. Ou seja, todas as fases 
partiriam de um mesmo ângulo, e o sistema se comportaria como um 
sistema monofásico. 
 
 
 
 
• Monte o circuito retificador a diodo com ponto médio e carga 
resistiva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Centralize verticalmente todas as ondas e aumente o 
tamanho das formas de onda no osciloscópio. Apresente as 
formas de todas as fontes sobrepostas, utilizando o botão 
print do osciloscópio. 
• Explique o que representa cada um dos sinais 
apresentados no osciloscópio 
 
 canal 1 – Apresenta a Fase R (1). Após a passagem pelo 
Trafo (Ñ retificado); 
 
 canal 2 – Apresenta a Fase S (2). Após a passagem pelo 
Trafo (Ñ retificado); 
 
 canal 3 - Representa Fase T (3). Após a passagem do Trafo (Ñ 
retificado); 
 canal 4 – Apresenta A tensão trifásica retificada (meia onda), na 
carga 
 
• Explique a relação entre as três fases e a carga. Quais semi-
ciclos são retificados para esta topologia de retificador 
 
Três fases defasadas em 120°, apresentado o sistema trifásico, 
sendo retificado por 3 diodos, somente no ciclo positivo, ceifando o 
ciclo negativo, entrega a carga uma tensão trifásica já retificada. 
 
• Indique qual é a tensão de pico e a corrente na carga. 
 
 Vp: 3.53V na carga; 
Ip: 35.35mA na carga. 
 
• Insira um indutor e apresente os resultados observados no 
formato de onda da corrente para os valores de indutância 
variando de 10mH a 1H. 
 
Quanto maior meu valor de indutância mais indutivo meu circuito será, 
então gera se um maior atraso na corrente, também diminui o valor de 
pico da tensão na carga. Se meu valor de indutância for muito alto 
(exemplo 100H) o formato de onda na carga tende ao infinito. 
 
• Monte o circuito retificador trifásico de onda completa em ponte 
com carga resistiva (ponte de Graetz). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Centralize verticalmente todas as ondas e aumente o tamanho 
das formas de onda no osciloscópio. Apresente as formas de 
todas as fontes sobrepostas, utilizando o botão print do 
osciloscópio. 
 
• Explique o que representa cada um dos sinais apresentados 
no osciloscópio. 
 
canal 1 - Tensãode pico positivo entre o transformador e os diodos; 
canal 2 - Tensão de pico positivo entre o transformador e os diodos; 
canal 3 - Tensão de pico positivo entre o transformador e os diodos; 
canal 4- Tensão de pico retificada na carga. 
• Explique a relação entre as três fases e a carga. Quais semi-ciclos 
são retificados para esta topologia de retificador? 
 
Nessa topologia, utilizando diodos em ponte, retifica se o ciclo completo 
das ondas. 
 
• Indique qual é a tensão de pico e a corrente na carga. 
 
 Vpk: 1.9V na carga; 
 
 Ipk: 19.7mA na carga. 
 
• Insira um indutor e apresente os resultados observados no formato 
de onda da corrente para valores de indutância variando de 10mH a 
1H. 
 
Com a variação do indutor o circuito torna se cada vez mais indutivo, com 
o aumento do valor no indutor), o que gera atraso na corrente, e também 
diminue o valor de pico da tensão. 
 
• Quais as vantagens em se utilizar um ciclo de ponte completa em 
relação à meia ponte? 
 
A retificação de onda completa retifica, o semi-ciclo negativo da tensão.