Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 14 Aula 14 -- Retificadores monofRetificadores monofáásico sico meia onda a tiristormeia onda a tiristor UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA CURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng. leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 2 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia EtapasEtapas Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ππ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 π π ≤≤ ωωtt < 2< 2ππ Etapa 3Etapa 3 i1 T1 vT1 R vL iL + - + - + - + - + - + - +- EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor Modo de conduModo de conduçção ão descontdescontíínuanua 3 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 33 11 22 33 R=20R=20ΩΩ VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor αα ππ 2π2π 4 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( )( )0.225 1 cosLmed oV V≅ + α ( )sen 21 2 2 4Lef o V V αα ≅ − + π π MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 sen 2Lmed o V V t d t π α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 1 2 sen 2Lef o V V t d t π α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ vL VLm VLef i1 V T1 vT1 R vL iL Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 5 Prof. Leandro Michels Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entrada MMéédiodio EficazEficaz i1 V T1 vT1 R vL iL IL ILm ILef ( )( )0.225 1 cosoLmed VI R≅ + α ( ) ( )1 2 sen 2 o Lmed VI t d t R π α = ω ω π ∫ ( )sen 21 2 2 4 o Lef VI R αα ≅ − + π π ( ) ( ) 2 1 2 sen 2 o Lef VI t d t R π α ⎡ ⎤= ω ω⎢ ⎥π ⎣ ⎦∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 6 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente 2 L LefP RI= Lef Lef LefS V I= i1 V T1 vT1 R iL pL PLm PLef ( )2 sen 21 2 2 4 o Lef VP R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ ( )2 sen 21 2 2 4 o Lef VS R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 7 Prof. Leandro Michels Potência na entradaPotência na entrada AtivaAtiva AparenteAparente 2 1 LefP RI= 1 1 1ef ef efS V I= i1 V T1 vT1 R vL iL pL PLm PLef ( )2 sen 21 2 2 4 o Lef VP R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ ( )2 1 sen 21 2 2 4 o ef VS R αα ≅ − + π π Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 8 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços no tiristoros no tiristor Tensão reversaTensão reversa max 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max 2 o T VI R = Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz vT1p iT1p IT1m IT1ef i1 V T1 vT1 R vL iL ( )( )0.225 1 cosoTmed VI R≅ + α ( )sen 21 2 2 4 o Tef VI R αα ≅ − + π π Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 9 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia EtapasEtapas Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ββ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 β β ≤≤ ωωtt < 2< 2ππ Etapa 3Etapa 3 EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor i1 V T1 vT1 R vL iL L + - + - + - + - + - +- Modo de conduModo de conduçção ão descontdescontíínuanua 10 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 33 11 22 33 R=20R=20ΩΩ L=200mHL=200mH VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor αα 2π2π ββ αα ββ 2π2π 11 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor AnAnáálise matemlise matemááticatica DeterminaDeterminaçção do ângulo de extinão do ângulo de extinçção ão β β →→ UtilizaUtilizaçção ão do do ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski →→ f(f(αα, , ββ, , coscos φφ, a) = 0, a) = 0 CCáálculo dos seguintes parâmetroslculo dos seguintes parâmetros RelaRelaçção entre as fontes (neste caso, E=0)ão entre as fontes (neste caso, E=0) RelaRelaçção entre a resistência e reatânciaão entre a resistência e reatância Ângulo de disparo do tiristorÂngulo de disparo do tiristor Ângulo de extinÂngulo de extinçção da correnteão da corrente 2 o Ea V = ( ) 2 2 2 cos R R L φ = + ω α β 12 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Exemplo:Exemplo: coscos φ φ =0.6=0.6 αα=30=30ºº a=0a=0 Resulta:Resulta: ββ=235=235oo 13 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( ) ( )( )0.225 cos cosLmed oV V≅ α − β ( ) ( )sen 2 sen 2 2 4Lef o V V β − αβ − α ≅ − π π MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 sen 2Lmed o V V t d t β α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 1 2 sen 2Lef o V V t d t β α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor VL VLm VLef V T1 R vL iL L 14 Prof. Leandro Michels Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entrada MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )( )0.225 cos cosoLmed VI R≅ β − α ( ) ( )1 2 sen 2 o Lmed VI t d t R β α = ω ω π ∫ ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 21 sen sen 2 R to L Lef VI t e d t R L β − ω −α ω α ⎧ ⎫⎡ ⎤⎪ ⎪= ω − φ − α − φ ω⎨ ⎬⎢ ⎥π + ω⎪ ⎪⎣ ⎦⎩ ⎭ ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor IL ILm ILef V T1 R vL iL L Formula analFormula analíítica complexa tica complexa →→ ÁÁbacobaco 15 Prof. Leandro Michels Corrente na carga/entrada eficazCorrente na carga/entrada eficaz Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor 2 2 2 2 o Lef ef VI I R L = + ω Valor normalizadoValor normalizado para para IIefef 16 Prof. Leandro Michels Potência na carga/entradaPotência na carga/entrada AtivaAtiva AparenteAparente 2 L LefP RI= Lef Lef LefS V I= Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor i1 V T1 R iL L vT1 PL PLm PLef AparenteAparente 1 1 1ef ef efS V I= AtivaAtiva 2 1 LefP RI= IILefLef →→ áábacobaco 17 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços no tiristoros no tiristor Tensão reversaTensão reversa max 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max 2 2 2 2 o T VI R L ≈ + ω Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor T1 R vL iL L vT1p iT1p IT1m IT1ef ( ) ( )( )0.225 cos cosoTmed VI R≅ β − α 2 2 2 2 o Lef ef VI I R L = + ω ÁÁbacobaco 18 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia EtapasEtapas Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < <ββ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 β β ≤≤ ωωtt < < χχ Etapa 3Etapa 3 EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor Modo de conduModo de conduçção ão descontdescontíínuanua i1 V T1 vT1 R iL L D vD iD + - + - + - + - + - +- + - + - + - 19 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 1122 33 22 33 R=20R=20ΩΩ L=30mHL=30mH VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor αα 2π2π ββ αα ββ 2π2π Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL) 11 11 20 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia EtapasEtapas 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ββ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 β β ≤≤ ωωtt < < 2π2π Etapa 1Etapa 1 EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor Modo de conduModo de conduçção ão contcontíínuanua i1 V T1 vT1 R iL L D vD iD + - + - + - +- + - + - + - + - +- + - + - + - Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL) 21 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 11 22 11 R=20R=20ΩΩ L=85mHL=85mH VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor αα 2π2παα ππ ππ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL) 2π2π 22 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia EtapasEtapas Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ββ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 β β ≤≤ ωωtt < 2< 2π+απ+α Etapa 1Etapa 1 EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor Modo de conduModo de conduçção ão descontdescontíínuanua HipHipóótesesteses α α > > θθ11 E > 0E > 0 i1 V T1 vT1 E vL iL L R + - + - + - + - + - + - +- 23 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 11 22 R=0.1R=0.1ΩΩ L=30mHL=30mH E=100VE=100V VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor θθ11 2π2π ββ αα ββ 11 αα ββ αα 24 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor AnAnáálise matemlise matemááticatica DeterminaDeterminaçção do ângulo de extinão do ângulo de extinçção ão β β →→ UtilizaUtilizaçção ão do do ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski →→ f(f(αα, , ββ, , coscos φφ, a) = 0, a) = 0 CCáálculo dos seguintes parâmetroslculo dos seguintes parâmetros RelaRelaçção entre as fontes (neste caso, E>0)ão entre as fontes (neste caso, E>0) RelaRelaçção entre a resistência e reatânciaão entre a resistência e reatância Ângulo de disparo do tiristorÂngulo de disparo do tiristor Ângulo de extinÂngulo de extinçção da correnteão da corrente 2 o Ea V = ( ) 2 2 2 cos R R L φ = + ω α β 25 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Exemplo:Exemplo: coscos φ φ =0.8=0.8 αα=60=60ºº a=0.8a=0.8 Resulta:Resulta: ββ=150=150oo 26 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( ) ( )( )0.225 cos cos 1 2Lmed o V V Eβ − α⎛ ⎞≅ α − β + −⎜ ⎟π⎝ ⎠ ( ) ( )2 2sen 2 sen 2 1 2 4 2Lef o V V E β − α⎡ ⎤β − α β − α⎛ ⎞≅ − + −⎢ ⎥ ⎜ ⎟π π π⎝ ⎠⎣ ⎦ MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) ( ) 21 2 sen 2Lmed o V V t d t E d t β π α β−α ⎛ ⎞ = ω ω + ω⎜ ⎟⎜ ⎟π ⎝ ⎠ ∫ ∫ ( ) ( ) ( ) 2 2 21 2 sen 2Lef o V V t d t E d t β π α β−α ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥= ω ω + ω⎣ ⎦π ⎢ ⎥⎣ ⎦ ∫ ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor VL VLm VLef T1 E vL iL L vT1 R 27 Prof. Leandro Michels Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entrada MMéédiodio EficazEficaz EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor IL ILm ILef Formula analFormula analíítica complexa tica complexa →→ CCáálculo numlculo numééricorico Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) Lmed Lmed V EI R − = i1 V T1 E vL iL L vT1 R 28 Prof. Leandro Michels Potência na carga/entradaPotência na carga/entrada AparenteAparente Lef Lef LefS V I= EPO I – Aula 14 – Retificadores monofásicos meia-onda a tiristor AparenteAparente 1 1 1ef ef efS V I= Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meia onda a tiristor (RLE)meia onda a tiristor (RLE) PL PLm PLef V T1 E vL iL L vT1 R i1 AtivaAtiva L LmP I E= AtivaAtiva 1 LmP I E= 1 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 15 Aula 15 -- Retificadores monofRetificadores monofáásico onda sico onda completa a tiristorcompleta a tiristor UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA CURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng. leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 2 Prof. Leandro Michels ControladosControlados Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristoronda completa a tiristor i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL T1 vT1 vT2 R vL i1 iT1 iT2 1) Meia1) Meia--ponteponte 2) Ponte completa2) Ponte completa EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor Comando:Comando: TT11 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT22 –– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 Comando:Comando: TT22,T,T33 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT11,T,T44–– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 3 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristoronda completa a tiristor V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL V i1 T1 vT1 vT2 vD2 vD1 T2 D1 D2 R vL iL EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor SemiSemi--controladoscontrolados 3) Meia3) Meia--ponteponte 4) Ponte completa4) Ponte completa Comando:Comando: TT22 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT11 –– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 Comando:Comando: TT22 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT1 1 –– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 4 Prof. Leandro Michels TopologiasTopologias EtapasEtapas Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ππ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 π π ≤≤ ωωtt < < π+απ+α 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 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + -π+α π+α ≤≤ ωωtt < 2< 2ππ Etapa 5Etapa 5 EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 5 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 33 R=50R=50ΩΩ VoVo=220V=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº αα ππ 2π2π 44 EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) π+απ+α 6 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( )( )0.45 1 cosLmed oV V≅ + α ( )sen 21 2Lef o V V αα ≅ − + π π MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 senLmed oV V t d t π α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 1 2 senLef oV V t d t π α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL EPOI – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor VL VLm VLef 7 Prof. Leandro Michels Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entrada MMéédiodio EficazEficaz ( )( )0.45 1 cosoLmed VI R≅ + α ( ) ( )1 2 sen 2 o Lmed VI t d t R π α = ω ω π ∫ ( )sen 21oLef VI R αα ≅ − + π π ( ) ( ) 2 1 2 sen 2 o Lef VI t d t R π α ⎡ ⎤= ω ω⎢ ⎥π ⎣ ⎦∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor IL ILm ILef 8 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente 2 L LefP RI= Lef Lef LefS V I= ( )2 sen 21 2 o Lef VP R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ ( )2 sen 21 2 o Lef VS R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor PL PLm PLef V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL 9 Prof. Leandro Michels Potência na entradaPotência na entrada AtivaAtiva AparenteAparente 2 1 LefP RI= 1 1 1ef ef efS V I= ( )2 1 sen 2 1 2 o ef VS R αα ≅ − + π π EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor p1 P1m P1ef ( )2 1 sen 2 1 2 o ef VP R α⎛ ⎞α ≅ − +⎜ ⎟π π⎝ ⎠ V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) 10 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços no tiristoros no tiristor Tensão direta e Tensão direta e reversareversa max 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max 2 o T VI R = Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz vT1p iT1p IT1m IT1ef ( )( )0.225 1 cosoTmed VI R≅ + α 2 Lef Tef I I = V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 R vL iL EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (R)onda completa a tiristor (R) 11 Prof. Leandro Michels Modos de conduModos de conduççãoão Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 1) Descont1) Descontíínuanua 2) Cont2) Contíínuanua Ângulo de conduÂngulo de conduçção crão críítica tica →→ β=π+αβ=π+α ββ ππαα 12 Prof. Leandro Michels VariaVariaçção da tensão mão da tensão méédiadia Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 13 Prof. Leandro Michels Ângulo de conduÂngulo de conduçção crão crííticatica DeterminaDeterminaçção da indutância crão da indutância crííticatica →→ UtilizaUtilizaçção do ão do ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski →→ f(f(αα, , ββ, , coscos φφ, a) = 0, a) = 0 CCáálculo dos seguintes parâmetroslculo dos seguintes parâmetros RelaRelaçção entre as fontes (neste caso, E=0)ão entre as fontes (neste caso, E=0) RelaRelaçção entre a resistência e reatânciaão entre a resistência e reatância Ângulo de disparo do tiristorÂngulo de disparo do tiristor Ângulo de extinÂngulo de extinçção da correnteão da corrente 2 o Ea V = ( ) 2 2 2 cos R R L φ = + ω α β = π + α β = π + α Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 14 Prof. Leandro Michels ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Exemplo:Exemplo: αα=30=30ºº ββ=210=210ºº a=0a=0 Resulta:Resulta: coscos φ φ =0.87=0.87 Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 15 Prof. Leandro Michels ConduConduçção contão contíínuanua EtapasEtapas αα ≤≤ ωωtt < < π+απ+α π+α π+α ≤≤ ωωtt < 2< 2π+απ+α Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2Comando:Comando: TT22,T,T33 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT11,T,T44–– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 I vL iL + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - 16 Prof. Leandro Michels Modos de operaModos de operaçção ão –– cond. contcond. contíínua (2 quadrantes)nua (2 quadrantes) Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 1) Retificador (1) Retificador (αα<90<90oo)) α=150α=150οο 2) Inversor (2) Inversor (αα>90>90oo)) α=30α=30οο Bidirecionais em tensão e Bidirecionais em tensão e unidirecional em correnteunidirecional em corrente Inversor nãoInversor não--autônomo (precisa autônomo (precisa de tensão CA externa)de tensão CA externa) 17 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 11 R=10R=10ΩΩ L=500mHL=500mH VoVo=220V=220V f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº αα 2π2π Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor π+απ+α 18 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( ) ( )( )0.45 cos cosLmed oV V≅ α − β Lef oV V= MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 senLmed oV V t d t π+α α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 1 2 sen a Lef oV V t d t π+ α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 I vL iL 19 Prof. Leandro Michels Tensão mTensão méédia de sadia de saíída em funda em funçção de ão de αα Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor 20 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 senoLmed VI t d t R π+α α = ω ω π ∫ Lef LmedI I≅ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor ( )0.9 cosoLmed VI R ≅ α V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 I vL iL MMéédiodio EficazEficaz Lef LmedI I≅ 0LmedI ≅ Corrente na entradaCorrente na entrada 21 Prof. Leandro Michels α=30α=30οο Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor Fator de deslocamentoFator de deslocamento coscos((φφ)=)=coscos((αα)) DF=0.866DF=0.866 22 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor α=90α=90οο Fator de deslocamentoFator de deslocamento coscos((φφ)=)=coscos((αα)) DF=0DF=0 23 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor α=150α=150οο Fator de deslocamentoFator de deslocamento coscos((φφ)=)=coscos((αα)) DF=DF=--0.8660.866 24 Prof. Leandro Michels Potência ativa (P) e reativa (Q) em funPotência ativa (P) e reativa (Q) em funçção de ão de αα Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor ( )0.9cosPF = α 25 Prof. Leandro Michels Modo de conduModo de conduçção contão contíínuanua Lef oV V= Tensão mTensão méédia de sadia de saíídada Tensão eficaz de saTensão eficaz de saíídada Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RLE)onda completa a tiristor (RLE) EPO I – Aula 15 – Retificadores monofásicos onda completa a tiristor ( )0.9 cosLmed oV V≅ αLef LmedI I≅ ( )0.9 coso Lmed V E I R α − ≅ Corrente mCorrente méédia de sadia de saíídada Corrente eficaz de saCorrente eficaz de saíídada V i1 T1 vT1 vT2 vT4vT3 T2 T3 T4 I vL iL E 1 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 16 Aula 16 -- Retificadores monofRetificadores monofáásico sico semicontroladossemicontrolados a tiristora tiristor UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA CURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng. leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 2 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristoronda completa a tiristor V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL V i1 T1 vT1 vT2 vD2 vD1 T2 D1 D2 R vL iL SemiSemi--controladoscontrolados 3) Topologia 13) Topologia 1 4) Topologia 24) Topologia 2 Comando:Comando: TT22 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT11 –– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 Comando:Comando: TT22 –– Ciclo positivo de VCiclo positivo de V11 TT1 1 –– Ciclo negativo de VCiclo negativo de V11 EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 3 Prof. Leandro Michels Modos de conduModos de conduççãoão Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) 1) Descont1) Descontíínuanua 2) Cont2) Contíínuanua Ângulo de conduÂngulo de conduçção crão críítica tica →→ β=π+αβ=π+α ββ ππαα ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 4 Prof. Leandro Michels Topologia 1Topologia 1 conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ππ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 π π ≤≤ ωωtt < < π+απ+α Etapa 3Etapa 3 Para conduPara conduçção ão descontdescontíínua, hnua, háá etapas etapas apapóós as etapas 2 e 4 onde s as etapas 2 e 4 onde nenhum dos nenhum dos semicondutores conduzsemicondutores conduz π+α π+α ≤≤ ωωtt < 2< 2ππ Etapa 4Etapa 4 EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor + - + - + - + - + - + - + - + - + -+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL 5 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 33 IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº αα ππ 2π2π 44 Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) π+απ+α 11 22 33 44 EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 6 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 7 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 8 Prof. Leandro Michels Topologia 2Topologia 2 conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) 0 0 ≤≤ ωωtt < < αα α α ≤≤ ωωtt < < ππ Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 π π ≤≤ ωωtt < < π+απ+α Etapa 3Etapa 3 Para conduPara conduçção ão descontdescontíínua, hnua, háá etapas etapas apapóós as etapas 2 e 4 onde s as etapas 2 e 4 onde nenhum dos nenhum dos semicondutores conduzsemicondutores conduz π+α π+α ≤≤ ωωtt < 2< 2ππ Etapa 4Etapa 4 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - V i1 T1 vT1 vT2 vD2 vD1 T2 D1 D2 R vL iL + - + - + - + - + - EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 9 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: 11 22 33 IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº αα ππ 2π2π 44 Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) π+απ+α 11 22 33 44 EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 10 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 11 Prof. Leandro Michels Formas de onda:Formas de onda: IL=1AIL=1A Vo=220VVo=220Vefef f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 12 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( )( )0.45 1 cosLmed oV V≅ + α ( )sen 21 2Lef o V V αα ≅ − + π π MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( )1 2 senLmed oV V t d t π α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 1 2 senLef oV V t d t π α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) VL VLm VLef i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 13 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz ( )( )0.45 1 cosoLmed VI R≅ + α ( ) ( )1 2 sen 2 o Lmed VI t d t R π α = ω ω π ∫ ( )sen 21oLef VI R αα ≅ − + π π ( ) ( ) 2 1 2 sen 2 o Lef VI t d t R π α ⎡ ⎤= ω ω⎢ ⎥π ⎣ ⎦∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL iL ILm ILef EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 14 Prof. Leandro Michels Corrente na entradaCorrente na entrada MMéédiodio EficazEficaz 1 0medI = ( )( )1 0.45 1 cos 1oef VI R α ≅ + α − π ( )21 1 ef LmedI I d t π α = ω π ∫ Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL i1 I1m I1ef EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 15 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )L L LP v t i t d t= ω ω ω∫ L Lef LefS V I= Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL ( )( )2 1 cosL o LmedP V I≅ + απ pL PL SL EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor ( )2 sen 21 2 o L VS R αα ≅ − + π π 16 Prof. Leandro Michels Potência na entradaPotência na entrada AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )1 1 1P v t i t d t= ω ω ω∫ 1 1 1ef efS V I= p1 P1 S1 Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) V i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 1 1o LmedS V I α ≅ − π ( )( )1 2 1 coso LmedP V I≅ + απ 17 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços nos tiristores/os nos tiristores/ diodosdiodos Tensão direta e Tensão direta e reversareversa max 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max maxT D LmedI I I= = Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz 2 Lmed Tmed Dmed II I= = 2 Lmed Tef Def II I= = Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) i1 T1 vT1 vT2 vD2vD1 T2 D1 D2 R vL iL EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor max 2D oV V= 18 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦonda completa a tiristor (RL)onda completa a tiristor (RL) Potência ativa (P) e reativa (Q) em funPotência ativa (P) e reativa (Q) em funçção de ão de αα Fator de potênciaFator de potência PPF S = ( )( )2 1 cos 1 o Lmed o Lmed V I PF V I + α π= α − π ( )( ) ( ) 2 1 cos PF + α = π π − α EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor 19 Prof. Leandro Michels Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda completa a tiristor (RLE)onda completa a tiristor (RLE) EPO I – Aula 16 – Retificadores monofásicos semicontrolados a tiristor V i1 T1 vT1 vT2 vD4vD3 T2 D3 D4 I vL iL E Modo de conduModo de conduçção contão contíínuanua Tensão mTensão méédia de sadia de saíídada Tensão eficaz de saTensão eficaz de saíídada Lef LmedI I≅ Lmed Lmed V EI R − ≅ Corrente mCorrente méédia de sadia de saíídada Corrente eficaz de saCorrente eficaz de saíídada ( )( )0.45 1 cosLmed oV V≅ + α ( )sen 21 2Lef o V V αα ≅ − + π π 1 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 17 Aula 17 -- Retificadores trifRetificadores trifáásicos com ponto sicos com ponto mméédio a tiristordio a tiristor UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA CURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng. leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 2 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) O ângulo O ângulo αα éé contado a contado a partir do ponto da partir do ponto da interceptainterceptaçção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do tensões da fonte, e não do cruzamento por zerocruzamento por zero Modo contModo contíínuo (0<nuo (0<αα<30<30oo)) αα ≤≤ ωωtt < < α+2π/3α+2π/3Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 α+4π/3 α+4π/3 ≤≤ ωωtt < < ααEtapa 3Etapa 3 α+2π/3 α+2π/3 ≤≤ ωωtt < < α+4π/3α+4π/3 +- + - +- +- + - iL +- + - +- +- + - iL +- + - +- +- + - iL EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 3 Modo descontModo descontíínuo (30nuo (30oo<<αα<150<150oo)) αα ≤≤ ωωtt < < α+2π/3α+2π/3Etapa 1Etapa 1 Etapa 3Etapa 3 α+4π/3 α+4π/3 ≤≤ ωωtt < < ααEtapa 5Etapa 5 α+2π/3 α+2π/3 ≤≤ ωωtt < < α+4π/3α+4π/3 αα ≤≤ ωωtt < < α+2π/3α+2π/3Etapa 2Etapa 2 Etapa 4Etapa 4 α+4π/3 α+4π/3 ≤≤ ωωtt < < ααEtapa 6Etapa 6 α+2π/3 α+2π/3 ≤≤ ωωtt < < α+4π/3α+4π/3 +- + - +- +- + - iL +- + - +- +- + - iL +- + - +- +- + - iL +- + - +- +- + - +- + - +- +- + - +- + - +- +- + - EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) 4 Prof. Leandro Michels Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção crão crííticatica R=20R=20ΩΩ Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 5 Prof. Leandro Michels Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção descontão descontíínuanua R=20R=20ΩΩ Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 6 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga→→ conduconduçção contão contíínuanua ( )1.17 cosLmed oV V≅ α 3 5 31 sen 2 sen 2 4 3 4 3Lef o V V π π⎛ ⎞ ⎛ ⎞≅ − + α + + α⎜ ⎟ ⎜ ⎟π π⎝ ⎠ ⎝ ⎠ MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 5 6 6 1 2 sen 2 / 3Lmed o V V t d t π +α π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 5 6 2 6 1 2 sen 2 / 3Lef o V V t d t π +α π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 7 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga→→ conduconduçção descontão descontíínuanua 0.675 1 cos 6Lmed o V V ⎡ π ⎤⎛ ⎞= + + α⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ 3 11 1 sen 2 12 2 4Lef o V V ⎡ π α π ⎤⎛ ⎞≅ − − + α⎜ ⎟⎢ ⎥π 3⎝ ⎠⎣ ⎦ MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 6 1 2 sen 2 / 3Lmed o V V t d t π π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 6 1 2 sen 2 / 3Lef o V V t d t π π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 8 Prof. Leandro Michels Tensão mTensão méédia na cargadia na carga Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 9 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz Lmed Lmed VI R ≅ Lef Lef V I R ≅ Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase) MMéédiodio EficazEficaz 1 3 Lmed med II = 1 3 Lef ef I I = v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 10 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )L L LP v t i t d t= ω ω ω∫ L Lef LefS V I= L Lmed LmedP V I= Potência na entradaPotência na entrada AparenteAparente 1 1 13 ef efS V I= AtivaAtiva 1 Lmed LmedP V I= v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 11 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços nos tiristoresos nos tiristores Tensão direta e Tensão direta e reversareversa max 3 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max 2 oT VI R = Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz 1Tmed medI I= 1Tef efI I= v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 12 Prof. Leandro Michels Modos de conduModos de conduççãoão 1) Condu1) Conduçção descontão descontíínuanua 2) Condu2) Conduçção contão contíínuanua Ângulo de conduÂngulo de conduçção crão críítica tica →→ β=π+αβ=π+α ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 13 Prof. Leandro Michels ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Exemplo:Exemplo: αα=60=60ºº αα11=90=90ºº coscos φφ=0.6=0.6 a=0a=0 Resultado:Resultado: β β = 220= 220oo Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor αα1 1 = = α α + 30+ 30ºº Ângulo crÂngulo crííticotico ββcc = 120= 120oo + + αα11 14 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) O ângulo O ângulo αα éé contado a contado a partir do ponto da partir do ponto da interceptainterceptaçção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do tensões da fonte, e não do cruzamento por zerocruzamento por zero Modo de conduModo de conduçção contão contíínuanua αα ≤≤ ωωtt < < α+2π/3α+2π/3Etapa 1Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 α+4π/3 α+4π/3 ≤≤ ωωtt < < ααEtapa 3Etapa 3 α+2π/3 α+2π/3 ≤≤ ωωtt < < α+4π/3α+4π/3EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 L +- + - +- +- + -iL +- + - +- +- iL + - +- + - +- +- iL + - 15 Prof. Leandro Michels Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 11 22 33 IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº αα 33 α+2π/3α+2π/3 α+4π/3α+4π/300 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 16 Prof. Leandro Michels IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 17 Prof. Leandro Michels 11 22 IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº 33 αα α+2π/3α+2π/3 α+4π/3α+4π/300 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 18 Prof. Leandro Michels IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 19 Prof. Leandro Michels 11 22 IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=120=120ºº 33 αα α+2π/3α+2π/3α+4π/3α+4π/3 22 00 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 20 Prof. Leandro Michels IL=5AIL=5A Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=120=120ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua 21 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga ( )1.17 cosLmed oV V≅ α 3 5 31 sen 2 sen 2 4 3 4 3Lef o V V π π⎛ ⎞ ⎛ ⎞≅ − + α + + α⎜ ⎟ ⎜ ⎟π π⎝ ⎠ ⎝ ⎠ MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 5 6 6 1 2 sen 2 / 3Lmed o V V t d t π +α π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 5 6 2 6 1 2 sen 2 / 3Lef o V V t d t π +α π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 22 Prof. Leandro Michels Tensão mTensão méédia na cargadia na carga Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (RL)dio a tiristor (RL) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 23 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz Lmed Lmed VI R = Lef LmedI I= Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase) MMéédiodio EficazEficaz 1 3 Lmed med II = 1 3 Lef ef I I = v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 24 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )L L LP v t i t d t= ω ω ω∫ L Lef LefS V I= L Lmed LmedP V I= Potência na entradaPotência na entrada AparenteAparente 1 1 13 ef efS V I= AtivaAtiva 1 Lmed LmedP V I= v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 25 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços nos tiristoresos nos tiristores Tensão direta e Tensão direta e reversareversa max 3 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico maxT LmedI I= Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz 1Tmed medI I= 1Tef efI I= v1 v3 v2 T3 T2 T1 R vL iL i1 i2 i3 vT3 vT2 vT1 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio a tiristor (R)dio a tiristor (R) EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor 1 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 18 Aula 18 -- Retificadores trifRetificadores trifáásicos em pontesicos em ponte a tiristora tiristor UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA CURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng. leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 2 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) O ângulo O ângulo αα éé contado a partir do ponto da interceptacontado a partir do ponto da interceptaçção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do cruzamento por zerotensões da fonte, e não do cruzamento por zero EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 3 Modo de conduModo de conduçção contão contíínua (0nua (0oo<<αα<60<60oo)) αα ≤≤ ωωtt < < α+π/3α+π/3Etapa 1Etapa 1 Etapa 3Etapa 3 Etapa 5Etapa 5 α+πα+π ≤≤ ωωtt < < α+4π/3α+4π/3 Etapa 2Etapa 2 Etapa 4Etapa 4 Etapa 6Etapa 6 iL+- + - iL+- + - + - iL +- + - + - iL +- + - + - iLiL +- + - + - iL +- + - + - Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor α+2π/3α+2π/3 ≤≤ ωωtt < < α+πα+π α+π/3α+π/3 ≤≤ ωωtt < < α+2π/3α+2π/3 α+3π/3α+3π/3 ≤≤ ωωtt < < α+2πα+2πα+4π/3α+4π/3 ≤≤ ωωtt < < α+5π/3α+5π/3 4 Prof. Leandro Michels Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínua nua (0(0oo<<αα<60<60oo)) R=10R=10ΩΩ Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=0=0ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 5 Prof. Leandro Michels R=10R=10ΩΩ Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínua nua (0(0oo<<αα<60<60oo)) 11 αα 22 33 44 5566 6 Prof. Leandro Michels R=10R=10ΩΩ Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínua nua (0(0oo<<αα<60<60oo)) 7 Prof. Leandro Michels R=20R=20ΩΩ Vo=220VVo=220Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção ão decontdecontíínuanua ((αα<60<60oo)) 8 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga→→ conduconduçção contão contíínuanua ( )2.34 cosLmed oV V≅ α MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 2 3 3 1 2 3 sen 2 / 6Lmed o V V t d t π +α π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 3 2 3 1 2 3 sen 2 / 6Lef o V V t d t π +α π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 9 2 43 sen 2 sen 2 2 3 3Lef o V V ⎡ π π ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + + α − + α⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥π ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦ 9 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga→→ conduconduçção descontão descontíínuanua 2.34 1 cos 3Lmed o V V ⎡ π ⎤⎛ ⎞= + + α⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 3 1 2 3 sen 2 / 6Lmed o V V t d t π π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 3 1 2 3 sen 2 / 6Lef o V V t d t π π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 10 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga→→ conduconduçção contão contíínuanua ( )2.34 cosLmed oV V≅ α MMéédiodio EficazEficaz ( ) ( ) 2 3 3 1 2 3 sen 2 / 6Lmed o V V t d t π +α π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 3 2 3 1 2 3 sen 2 / 6Lef o V V t d t π +α π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 18 9 2sen 2 3 2 3Lef o V V π⎛ ⎞= + + α⎜ ⎟π ⎝ ⎠ 11 Prof. Leandro Michels Tensão mTensão méédia na cargadia na carga Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 12 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz Lmed Lmed VI R = Lef Lef V I R = Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase) MMéédiodio EficazEficaz 1 0medI = 1 2 3ef Lef I I= vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 13 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )L L LP v t i t d t= ω ω ω∫ L Lef LefS V I= L Lmed LmedP V I= Potência na entradaPotência na entrada AparenteAparente 1 1 13 ef efS V I= AtivaAtiva 1 Lmed LmedP V I= vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 14 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços nos tiristoresos nos tiristores Tensão direta e Tensão direta e reversareversa max 3 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico max 2 3 oT VI R = Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz 1 3 med Tmed II = 1 3 ef Tef I I = vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 15 Prof. Leandro Michels Modos de conduModos de conduççãoão 1) Condu1) Conduçção descontão descontíínuanua 2) Condu2) Conduçção contão contíínuanua Ângulo de conduÂngulo de conduçção crão críítica tica →→ β=π/3+αβ=π/3+α ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 16 Prof. Leandro Michels ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski Exemplo:Exemplo: αα=30=30ºº αα11=90=90ºº coscos φφ=0.6=0.6 a=0a=0 ββcc=150=150oo Resultado:Resultado: β β = 228= 228ºº (condu(conduçção contão contíínua)nua) αα1 1 = = α α + 60+ 60ºº Ângulo crÂngulo crííticotico ββcc = 60= 60oo + + αα11 Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 17 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 18 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 19 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 20 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 21 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=120=120ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 22 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=120=120ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 23 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga MMéédiodio EficazEficaz vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL ( )2.34 cosLmed oV V≅ α ( ) ( ) 2 3 3 1 2 3 sen 2 / 6Lmed o V V t d t π +α π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 3 2 3 1 2 3 sen 2 / 6Lef o V V t d t π +α π +α ⎡ ⎤= ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 9 2 43 sen 2 sen 2 2 3 3Lef o V V ⎡ π π ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + + α − + α⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥π ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦ 24 Prof. Leandro Michels Tensão mTensão méédia na carga (valor do dia na carga (valor do áábaco x2)baco x2) Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 25 Prof. Leandro Michels Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio EficazEficaz Lmed Lmed VI R = Lef LmedI I= Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase) MMéédiodio EficazEficaz 1 0medI = 1 2 3ef Lef I I= Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 26 Prof. Leandro Michels Potência na cargaPotência na carga AtivaAtiva AparenteAparente ( ) ( )L L LP v t i t d t= ω ω ω∫ L Lef LefS V I= L Lmed LmedP V I= Potência na entradaPotência na entrada AparenteAparente 1 1 13 ef efS V I= AtivaAtiva 1 Lmed LmedP V I= Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 27 Prof. Leandro Michels EsforEsforçços nos tiristoresos nos tiristores Tensão direta e Tensão direta e reversareversamax 3 2T oV V= Corrente de picoCorrente de pico maxT LmedI I= Corrente mCorrente méédiadia Corrente eficazCorrente eficaz 1 3 med Tmed II = 1 3 ef Tef I I = Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL 28 Prof. Leandro Michels TopologiaTopologia Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) O ângulo O ângulo αα éé contado a partir do ponto da interceptacontado a partir do ponto da interceptaçção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do cruzamento por zerotensões da fonte, e não do cruzamento por zero EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 D4 D5 D6 iT1 iT2 iT3 iD4 iD6iD5 vT3vT2vT1 vD4 vD5 vD6 iL 29 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 30 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=30=30ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 31 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 32 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=60=60ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 33 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 34 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 35 Prof. Leandro Michels IILL=100A=100A Vo=380VVo=380Vefef(linha)(linha) f=50Hzf=50Hz αα=90=90ºº Formas de onda Formas de onda →→ conduconduçção contão contíínuanua Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 36 Prof. Leandro Michels Tensão na cargaTensão na carga MMéédiodio EficazEficaz vL v1 v3 v2 i1 i3 i2 T1 T2 T3 T4 T5 T6 iT1 iT2 iT3 iT4 iT6iT5 vT3vT2vT1 vT4 vT5 vT6 R iL ( )1.17 1 cosLmed oV V≅ + α⎡ ⎤⎣ ⎦ ( ) ( ) 4 3 3 1 2 3 sen 2 / 3Lmed o V V t d t π π +α = ω ω π ∫ ( ) ( ) 2 3 2 3 1 11.17 2 3 sen 2 2 / 6Lef o o V V V t d t π π +α ⎡ ⎤= + ω ω⎣ ⎦π ∫ Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor 3 9 2 41.17 sen 2 sen 2 4 8 3 3Lef o V V ⎡ ⎤⎡ π π ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + + + α − + α⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥π ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦⎢ ⎥⎣ ⎦ 37 Prof. Leandro Michels Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL) EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor Tensão mTensão méédia na cargadia na carga
Compartilhar