ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Retificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo
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- Marcos Rios Pereira
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1 UNIVESIDADE DO ESTADO DE SANTA ATAINA ENTO DE IÊNIAS TENOLÓGIAS DEPATAMENTO DE ENGENHAIA ELÉTIA USO DE ENGENHAIA ELÉTIA ELETÔNIA DE POTÊNIA I etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo Prof. Alessandro Luiz Batschauer, Dr. Eng. 1
2 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Topologias Meiaonda (3 pulsos) Onda completa (6 pulsos) i i v v Ponto central (6 pulsos) Ponto central (6 pulsos) 1 1 i 1 1 i i
3 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise qualitativa etificador onda completa i v Modos de operação: Modo 1 Dois pulsos de corrente por semiciclo 1.73 > ω Modo 2 Um pulso de corrente por semiciclo t t 1.73 ω 3
4 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise qualitativa Etapas de operação Modo 1 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 5 Etapa 6 4
5 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise qualitativa Etapas de operação Modo 1 Etapa 7 Etapa 8 Etapa 9 Etapa 10 Etapa 11 Etapa 12 5
6 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Etapas de operação: Etapas
7 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 7
8 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 8
9 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 9
10 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 10
11 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 11
12 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 12
13 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda i v =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W 13
14 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Espectro corrente de entrada i v f(t) =25Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W espectro 14
15 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise qualitativa Etapas de operação Modo 2 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 5 Etapa 6 15
16 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda Modo 2 i v =2Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~132kW 16
17 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Formas de onda Modo 2 i v =2Ω =2000µH V o =220V(fase) f=50hz P~11500W O capacitor não contribui em nada na regulação de tensão 17
18 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa V p Tensão de saída v (t) i v V min β (t) α β I 1p π/6 i cc (t) π/3 ωt Equacionamento: π/6 1 V t ωt π min π 1 V π/3 min α = sen = sen 2 V 2 p 2V o π 1 β = tan ( ω1 ) 2 βcos( β) α β π ω1 ( 1 cos( α) ) ω1 cos( β) 1 exp = 0 2 ω1 18
19 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa Tensão de saída V min ω 1 = f V p 19
20 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa orrente de saída V p v (t) i v V min β (t) α β I 1p π/6 i cc (t) π/3 ωt Equacionamento: t α β π/6 π/3 t ωt I 1p ω 1 Po ( α β) = 3 f t V sin sin 1 p ( ( α ) ( β) ) P o V 2 omed 20
21 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa i v V Médio Lmed Tensão na carga 3V p = sen ( α ) sen ( β) π π / 3 α β ( cos( β) cos( π α) ) 2 V Lm V Lef Eficaz V Lef V Lmed 21
22 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa orrente na carga i Médio I Lmed = V Lmed v Eficaz I Lef V Lef Potência na carga I L I Lm I Lef Ativa Aparente P L = I = V 2 Lef Lef SL = VLef I Lef 2 22
23 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa i v orrente na entrada Médio Eficaz I 1med 1 2I t 2I t = T 2 2 1p 1p I 1med = 0 I 1m I 1ef t 1 c t I1 ef = 2 I1 p 1 dt T1 / 2 t 0 I = 2I 1ef 1p t 3T
24 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa Potência na entrada i v Ativa π 1 P = p ( ωt) dωt π P = P 1 L p 1 P 1 S 1 Aparente S S = V I 1 1ef 1ef = 6V I 1 o 1p t 3T 1 24
25 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa i v Esforços nos diodos Tensão reversa V max = V = 3 2V orrente de pico D p o I orrente média p 1 i D1p I D1m I D1ef Dmed I 1 2I pt = T 2 orrente eficaz = I D max 1p I = Def I I 1ef 2 Dmed 1 = T I t 1p 25
26 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Análise quantitativa Esforços no capacitor i Tensão máxima V max = V = 3 2V pk o v orrente eficaz v i I ef Perdas de condução P = I 2 SE I V ef p = f ω ( ) 1 26
27 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Harmônicas (normalizadas): 0.85 < Vc min /Vp < 0.98 I 1h 2V p c h = π c h V V min = f p 27
28 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Taxa de distorção harmônica (normalizada) THD V V min = f p 28
29 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Fator de deslocamento (normalizada) V min φ 1 = f V p 29
30 etificadores trifásicos a diodo com filtro capacitivo etificadores 3Φ com filtro capacitivo Fator de potência (normalizada) PF V V min = f p 30
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