eletrÔnica de potÊncia i aula 18 -retificadores trif ... · corrente na entrada (em cada fase)...

1

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 18 Aula 18 -- Retificadores trifRetificadores trif áásicos em pontesicos em ponte

a tiristora tiristor

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOL ÓÓGICASGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA EL ÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA EL ÉÉTRICATRICA

Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@gmail.com

EPO I – Aula 18 – Retificadores trifásicos em ponte a tiristor

2Prof. Leandro Michels

TopologiaTopologia

Retificadores 3Retificadores 3 ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R)

O ângulo O ângulo αααααααα éé contado a partir do ponto da interceptacontado a partir do ponto da intercepta çção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do cruzamento por zerotensões da fonte, e não do cruzamento por zero


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 condu çção contão cont íínua (0nua (0 oo<<αααααααα<60<60oo))

αααααααα ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3Etapa 1Etapa 1

Etapa 3Etapa 3

Etapa 5Etapa 5

α+πα+πα+πα+πα+πα+πα+πα+π ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3

Etapa 2Etapa 2

Etapa 4Etapa 4

Etapa 6Etapa 6

iL

+-

+ -

iL

+-

+ -

+

-

iL

+- +

-

+ -

iL

+- +

-

+ -

iLiL

+-

+

-

+ -

iL

+-

+

-

+ -Retificadores 3Retificadores 3 ΦΦ em ponte a tiristor (R)em ponte a tiristor (R)


α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+πα+πα+πα+πα+πα+πα+πα+π

α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3α+π/3 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3α+2π/3

α+3π/3α+3π/3α+3π/3α+3π/3α+3π/3α+3π/3α+3π/3α+3π/3 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+2πα+2πα+2πα+2πα+2πα+2πα+2πα+2πα+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3α+4π/3 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < α+5π/3α+5π/3α+5π/3α+5π/3α+5π/3α+5π/3α+5π/3α+5π/3


Formas de onda Formas de onda →→ conducondu çção contão cont íínua nua (0(0oo<<αααααααα<60<60oo))

R=10R=10ΩΩΩΩΩΩΩΩVo=380VVo=380Vefef(linha)(linha)f=50Hzf=50Hzαααααααα=0=0ºº







Formas de onda Formas de onda →→ conducondu çção contão cont íínua nua (0(0oo<<αααααααα<60<60oo))11

αααααααα

22 33 44 5566





Formas de onda Formas de onda →→ conducondu çção contão cont íínua nua (0(0oo<<αααααααα<60<60oo))





Formas de onda Formas de onda →→ conducondu çção ão decontdecont íínuanua ((αααααααα<60<60oo))


Tensão na cargaTensão na carga →→ conducondu çção contão cont íínuanua

( )2.34 cosLmed oV V≅ α

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )2

3

3

12 3 sen

2 / 6Lmed oV V t d t

π +α

π +α

= ω ωπ ∫

( ) ( )2

3 2

3

12 3 sen

2 / 6Lef oV V t d t

π +α

π+α

= ω ω π ∫



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 oV V π π = + + α − + α π


Tensão na cargaTensão na carga →→ conducondu çção descontão descont íínuanua

2.34 1 cos3Lmed oV V

π = + + α

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )3

12 3 sen

2 / 6Lmed oV V t d tπ

π +α

= ω ωπ ∫

( ) ( )2

3

12 3 sen

2 / 6Lef oV V t d tπ

π +α

= ω ω π ∫



vL

v1

v3

v2

i1

i3

i2

T1 T2 T3

T4 T5 T6

iT1 iT2 iT3

iT4 iT6iT5

vT3vT2vT1

vT4 vT5 vT6

R

iL


Tensão na cargaTensão na carga →→ conducondu çção contão cont íínuanua


MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )23

3

12 3 sen


π +α

π +α

= ω ωπ ∫

( ) ( )2

3 2

3

12 3 sen

2 / 6Lef oV V t d t

π +α

π+α

= ω ω π ∫



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 oV Vπ = + + α π


Tensão mTensão m éédia na cargadia na carga




Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio

EficazEficaz

LmedLmed

VI

R=

LefLef

VI

R=

Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase)

MMéédiodio

EficazEficaz

1 0medI =

1

2

3ef LefI 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




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




EsforEsfor çços nos tiristoresos nos tiristoresTensão direta e Tensão direta e reversareversa

max 3 2T oV V=

Corrente de picoCorrente de pico

max 2 3 oT

VI

R=

Corrente mCorrente m éédiadia

Corrente eficazCorrente eficaz

1

3med

Tmed

II =

1

3ef

Tef

II =

vL

v1

v3

v2

i1

i3

i2

T1 T2 T3

T4 T5 T6

iT1 iT2 iT3

iT4 iT6iT5

vT3vT2vT1

vT4 vT5 vT6

R

iL




Modos de conduModos de condu ççãoão

1) Condu1) Condu çção descontão descont íínuanua 2) Condu2) Condu çção contão cont íínuanua

Ângulo de conduÂngulo de condu çção crão cr íítica tica →→ β=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αβ=π/3+αÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski

Retificadores 3Retificadores 3 ΦΦ em ponte a tiristor (RL)em ponte a tiristor (RL)



ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski

Exemplo:Exemplo:αααααααα=30=30ººαααααααα11111111=90=90ººcoscos φφφφφφφφ=0.6=0.6a=0a=0ββββββββcc=150=150oo

Resultado:Resultado:β β β β β β β β = 228= 228ºº (condu(condu çção contão cont íínua)nua)

αααααααα1 1 1 1 1 1 1 1 = = α α α α α α α α + 60+ 60ºº

Ângulo crÂngulo cr ííticoticoββββββββcc = 60= 60oo + + αααααααα11




IILL=100A=100AVo=380VVo=380Vefef(linha)(linha)f=50Hzf=50Hzαααααααα=60=60ºº

Formas de onda Formas de onda →→ conducondu çção contão cont íínuanua




Tensão na cargaTensão na cargaMMéédiodio

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

3

3

12 3 sen


π +α

π +α

= ω ωπ ∫

( ) ( )2

3 2

3

12 3 sen

2 / 6Lef oV V t d t

π +α

π+α

= ω ω π ∫



9 2 43 sen 2 sen 2

2 3 3Lef oV V π π = + + α − + α π


Tensão mTensão m éédia na carga (valor do dia na carga (valor do áábaco x2)baco x2)




Corrente na cargaCorrente na carga MMéédiodio

EficazEficaz

LmedLmed

VI

R=

Lef LmedI I=

Corrente na entrada (em cada fase)Corrente na entrada (em cada fase)

MMéédiodio

EficazEficaz

1 0medI =

1

2

3ef LefI 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


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


EsforEsfor çços nos tiristoresos nos tiristoresTensão direta e Tensão direta e reversareversa

max 3 2T oV V=

Corrente de picoCorrente de pico

maxT LmedI I=

Corrente mCorrente m éédiadia

Corrente eficazCorrente eficaz

1

3med

Tmed

II =

1

3ef

Tef

II =



vL

v1

v3

v2

i1

i3

i2

T1 T2 T3

T4 T5 T6

iT1 iT2 iT3

iT4 iT6iT5

vT3vT2vT1

vT4 vT5 vT6

R

iL


TopologiaTopologia

Retificadores 3Retificadores 3 ΦΦ semicontroladosemicontrolado a tiristor (RL)a tiristor (RL)

O ângulo O ângulo αααααααα éé contado a partir do ponto da interceptacontado a partir do ponto da intercepta çção de duas ão de duas tensões da fonte, e não do cruzamento por zerotensões da fonte, e não do cruzamento por zero


v1

v3

v2

i1

i3

i2

T1 T2 T3

D4 D5 D6

iT1 iT2 iT3

iD4 iD6iD5

vT3vT2vT1

vD4 vD5 vD6

iL


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

12 3 sen


π

π +α

= ω ωπ ∫

( ) ( )2

3 2

3

1 11.17 2 3 sen

2 2 / 6Lef o oV V V t d t

π

π +α

= + ω ω π ∫



3 9 2 41.17 sen 2 sen 2

4 8 3 3Lef oV V π π = + + + α − + α π




Tensão mTensão m éédia na cargadia na carga

eletrÔnica de potÊncia i aula 18 -retificadores trif ... · corrente na entrada (em cada fase)...

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