aplicações: comando de motores de corrente contínua; carregadores de baterias; processos electroquímicos.

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1 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS ECTFCADES CNTLADS aplcações: comando de motores de corrente contínua; carregadores de bateras; processos electroquímcos. defnção do ângulo de dsparo: o ângulo de dsparo a mede o nstante em que o trstor começa a conduzr, tomando como referênca o ponto onde começara a conduzr se fosse dodo e a carga ressta pura. regra básca: dodos ou trstores de cátodos comuns, conduz o que ter maor tensão de ânodo; dodos ou trstores de ânodos comuns, conduz o que ter menor tensão de cátodo. 3 > > 3 3 cátodos comuns > > ânodos comuns 3 ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

2 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE MEA NDA AK T on < < sen ( ω t ) sen( ) T off < < ECTFCADES CNTLADS carga ressta + alores médos da tensão e da corrente de saída da: sen t d t + + ( ω ) ω [ cos] ( cos) ( cos ) alores efcazes da tensão e da corrente de saída: G AK + ef ( sen( ) ) d ( sen( ) ) d ( ) cos ef ω ω d t t sn t ( ) ω ef ef ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

3 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE MEA NDA ECTFCADES CNTLADS carga nduta AK T on < < sen ( ω t ) T off < < solução do regme lre: lre Ae solução geral: lre + forçado t L ω d sen( ) L dt solução do regme forçado: + forç ado sen ( ω t φ) γ + t ω Ae L + sen( φ) G + ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

4 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS AK γ + solução geral: t ω Ae L + Cálculo da constante de ntegração A: Condção ncal: (/ω)0 sen( φ) ( ) 0 Ae + ω sen( φ ) G + sen 0 A ( φ ) solução geral: L sen( ) e t ω φ + sen( φ) ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

5 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS L sen( ) e t ω φ + sen( φ) o ponto de anulamento da corrente dáse para >: γ + ()0 para +γ G o ângulo de condução γ depende de e de φ + elação entre, γ e φ 0 ( ) γ L ω sen φ e + sen( + γ φ) Se <φ γ> Se φ γ Se >φ γ< ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

6 ELECTÓNCA DE PTÊNCA <φ γ> <φ γ> elação entre, γ e φ ECTFCADES CNTLADS >φ γ< >φ γ< forçado forçado φ γ> φ γ< φ γ não nãohá háregme lre lre φ γ forçado ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

7 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Tensão e Corrente na carga sen ( ω t ) < < γ + ( senφ e L t + sen( φ)) G + alor médo da tensão de saída: sen( ) d [ cos] ( cos cos ) alor médo da corrente de saída: ( ) d t alor efcaz da tensão de saída: ef sn( ) alor efcaz da corrente de saída: ef ( cos cos ) ω ef x ( ( ) ) d ef ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

8 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS ECTFCAD DE MEA NDA carga nduta e FEM AK E L E γ + E sen < < sen t L d ( ω ) + + E dt solução geral: lre + forçado lre Ae t L ω sen t E forç ado ( ω φ) t L ω + ) Ae sen( φ E Cálculo da constante de ntegração A: Condção ncal: (/ω)0 ( ) ω 0 + Ae sen( φ) E 0 A sen( φ ) + E ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

9 ELECTÓNCA DE PTÊNCA Ângulo de condução γ em função de m, φ e ponto de anulamento da corrente: m o ( ) m 0 sen( φ) Be cosφ φ/6 m - tanφ ECTFCADES CNTLADS cosφ m E m B sen cos φ ( φ ) φ/ γ γ ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

10 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Conclusões:. Só se pode dsparar com >80º para m<0. Para cada o ângulo de condução dmnu quando m aumenta 3. o ângulo de condução aumenta com φ para os mesmos e m aloresmédosdatensãodacorrentede saída: γ + ( ) + sen d Ed E alores efcazes da tensão da corrente de saída: ef + ( ( )) + sen d E d ef t L Ae + sen( φ) ( ( )) d E ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

11 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE MEA NDA: ECTFCADES CNTLADS Dodo de oda Lre carga L Modo T N D -FF < < Modo T FF D -N < < + sen t L d ( ω ) + L d 0 + dt dt solução : Ae L t + sen ( ω t φ) solução : Be L t ( ) ω ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

12 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Ae L t + sen ( ω t φ) Be L t ( ) ω EGME TANSTÓ γ + EGME PEMANENTE (a) G Condções de regme permanente: (/ω) (+/ω) () () + Substtur nas expressões da corrente para determnar as constantes de regme permanente A e B ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

13 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS alor médo da tensão alor médo da corrente alor efcaz da tensão alor efcaz da corrente sen t d t + ( ω ) ω [ cos] ( cos) ( ( )) ( ) sen d ω ω t sn ef t ef Ae L t + sen t d t Be L t ( ) + ( ω φ) d t ω + ω ω Se ωl>>> constante ef (a) ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

14 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE NDA CMPLETA: 4 3 AK T e T3 on < < sen ( ω t ) sen( ) T e T4 on + < < sen( ) sen( ) ECTFCADES CNTLADS Carga essta + alores médos da tensão e da corrente de saída: AK sen ( ) d ( + cos ) alores efcazes da tensão e da corrente de saída: FA G,3 G,4 + + ef ( ( )) sen d t ω ef ef ef FMS ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

15 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE NDA CMPLETA: ECTFCADES CNTLADS Carga nduta 4 3 AK T e T3 on < < + sen ( ω t ) T e T4 on + < < + sen( ) sen( ) + LACUNA >φ γ< d L dt t ω L + Ae sen( φ) Cálculo da constante de ntegração de regme permanente A: 0 ω A sen( φ ) NÃ LACUNA <φ γ> Cálculo da constante de ntegração de regme permanente A: ω + ω ω Ae 0 L + sen( φ) ω Ae + L ω + + sen( φ) ω ( + ) ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

16 ELECTÓNCA DE PTÊNCA LACUNA >φ γ< ECTFCADES CNTLADS NÃ LACUNA <φ γ> (a) (a) (a) (a) + + AK AK G,3 G,3 + + G,4 + G,4 + ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

17 ELECTÓNCA DE PTÊNCA alores médos da tensão e da corrente de saída da: ECTFCADES CNTLADS LACUNA >φ γ< + γ sen( ) d TA NÃ LACUNA <φ γ> + sen( t) d t [ + t] ω ω cosω cos TA Cálculo do alor efcaz da corrente de saída da: t ω Ae L + ef sen( φ) ( ( )) d Se ωl>>> a corrente de saída é aproxmadamente constante ef FMS SeωL >>> ef ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

18 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCAD DE NDA CMPLETA: ECTFCADES CNTLADS Carga, L, E L L t Ae sen t E + ( ω φ) 4 3 AK E (,, ) γ f E φ lacunar E γ + + E não lacunar com ωl>> constante γ + + ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

19 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Dagrama de operação do rectfcador monofásco com carga,l,e ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

20 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Funconamento com >/ e funconamento não lacunar só é possíel com E<0. (Porquê?) / ωl>> constante >/ E + + a cos >/ <0 / 0 </ >0 E + + >0 e <0 Po<0 carga fornece energa >0 e à fonte de almentação <0 Po<0 A carga fornece energa à fonte de almentação É necessáro necessáro que que E seja seja negato negato ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

21 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS ECTFCAD DE NDA CMPLETA SEMCMANDAD: Carga nduta + AK T,D T,D < < < < + sen( ) L t Ae + sen ( ω t φ) 0 Be L t ( ) ω G G T,D AK + T,D + a ( + cos ) a ( + cos ) ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

22 ELECTÓNCA DE PTÊNCA Condução smultânea em rectfcadores controlados sen( ) ECTFCADES CNTLADS L C 4 3 Crcuto Crcuto equalente equalente durante durante a a condução condução smultânea smultânea - L C µ D4 ++µ µ ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

23 ELECTÓNCA DE PTÊNCA Condução smultânea em rectfcadores controlados Crcuto Crcuto equalente equalente durante durante a a condução condução smultânea smultânea L C 4 3 L C L d dt + µ (sn) d ωl X C µ cos cos 0 + C C ( t) ( sn) d + ( sn) µ sn d - ECTFCADES CNTLADS T3 µ +µ ω L C [ cos + cos( + µ )] cos ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

24 ELECTÓNCA DE PTÊNCA Condução smultânea em rectfcadores controlados 0,5 0 /3 ECTFCADES CNTLADS Característcas de regulação de carga normalzadas para o rectfcador de onda completa totalmente controlado com reactânca de comutação L C L ω ( L C 0) C [ cos + cos( + µ )] cos 0-0,5 - / /3 +µ X C ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

25 ELECTÓNCA DE PTÊNCA Condução smultânea em rectfcadores controlados Falhas de comutação dedo à condução smultânea ECTFCADES CNTLADS Quando o rectfcador opera no modo de nersão é necessáro garantr que a condução smultânea fo concluída antes da próxma passagem por zero da tensão de entrada, ponto em que a tensão C muda a sua polardade; se sso não acontecer a corrente no par de trstores que está a passar ao corte começa a crescer mantendo esse par de dspostos em condução. ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges

26 ELECTÓNCA DE PTÊNCA ECTFCADES CNTLADS Margem de segurança ( µ ) max + q max 0 q X C µ cos cos γ µ max max γ Para garantr que não há falhas de comutação γ cos cos X C ( γ ) ( γ ) cos X C ( γ ) γ cos X C ST-DEEC 003 Profª Beatrz era Borges