ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 15 - Retificadores monofásico onda completa a tiristor

Transcrição

1 UNESDADE DO ESTADO DE SANTA CATANA CENTO DE CÊNCAS TECNOLÓGCAS DEPATAMENTO DE ENGENHAA ELÉTCA CUSO DE ENGENHAA ELÉTCA ELETÔNCA DE POTÊNCA Aula 15 etificadores monofásico onda completa a tiristor, Dr. Eng. leandromichels@gmail.com 1

2 onda completa a tiristor Controlados 1) Meiaponte 2) Ponte completa i T2 i L i T2 v T3 T3 v T4 T4 Comando: T 1 Ciclo positivo de 1 T 2 Ciclo negativo de 1 Comando: T 2,T 3 Ciclo positivo de 1 T 1,T 4 Ciclo negativo de 1 2

3 onda completa a tiristor Semicontrolados 3) Meiaponte 4) Ponte completa T2 i L v D1 D1 i L v D1 D1 v D2 D2 T2 v D2 D2 Comando: T 2 Ciclo positivo de 1 T 1 Ciclo negativo de 1 Comando: T 2 Ciclo positivo de 1 T 1 Ciclo negativo de 1 3

4 onda completa a tiristor () Topologias v T3 T3 v T4 T2 T4 Etapas i L Etapa 1 0 ωt < Etapa 2 ωt < π Todas as topologias se comportam da mesma forma para carga resistiva Etapa 3 π ωt < π Etapa 5 π ωt < 2π2 4

5 onda completa a tiristor () Formas de onda: =50Ω o=220 ef f=50hz =60º π π 2π 4 5

6 onda completa a tiristor () Tensão na carga T2 i L Médio 1 Lmed = 2 o sen ωt d ωt π Lmed π ( ( )) cos o ( ) ( ) v T3 T3 v T4 T4 Eficaz L Lm Lef 1 Lef = 2 o sen ωt d ωt π Lef π o 1 π 2 ( ) ( ) sen 2 ( ) 2π 6

7 onda completa a tiristor () Corrente na carga/entrada v T3 T3 v T4 T2 T4 i L Médio π 1 o Lmed = 2 sen ωt d ωt 2π Eficaz Lmed ( ) ( ) o cos ( ( )) L Lm Lef π 1 o Lef = 2 sen ωt d ωt 2π Lef o 1 π 2 ( ) ( ) sen 2 ( ) π 7

8 onda completa a tiristor () Potência na carga T2 i L Ativa P L = Lef 2 P Lef ( ) 2 sen 2 o 1 π 2π v T3 T3 v T4 T4 P L P Lm P Lef Aparente SLef = Lef Lef S Lef ( ) 2 sen 2 o 1 π 2π 8

9 onda completa a tiristor () Potência na entrada v T3 T3 v T4 T2 T4 i L Ativa P = 1 Lef 2 P 1ef 2 o 1 π sen 2 ( ) 2π p 1 P 1m P 1ef Aparente S = 1ef 1ef 1ef S 1ef 2 o 1 π sen 2 ( ) 2π 9

10 onda completa a tiristor () Esforços os no tiristor T2 i L Tensão direta e reversa T max = 2 o Corrente de pico T max = 2 o v T3 T3 v T4 T4 Corrente médiam Tmed o cos ( ( )) p i p m ef Corrente eficaz = Tef Lef 2 10

11 Exercício: o = 400 = 5 Ohms Alfa: 23 graus Calcular: Lmed Lmed Corrente média máxima no tiristor (pior caso) Corrente eficaz máxima no tiristor (pior caso)

12 onda completa a tiristor (L) Modos de condução 1) Descontínua nua 2) Contínua nua π β Ângulo de condução crítica β=π 12

13 onda completa a tiristor (L) Ângulo de condução crítica Determinação da indutância crítica tica Utilização do Ábaco de Puschlowski f(, β, cos φ,, a) = 0 Cálculo dos seguintes parâmetros elação entre as fontes (neste caso, E=0) a = elação entre a resistência e reatância Ângulo de disparo do tiristor Ângulo de extinção da corrente E 2 o cos( φ ) = ω L β = π β = π 13

14 onda completa a tiristor (L) Ábaco de Puschlowski Exemplo: =30º β=210 º a=0 esulta: cos φ =

15 onda completa a tiristor (L) Condução contínua nua Etapas T2 i L Etapa 1 ωt < π v T3 T3 v T4 T4 Comando: T 2,T 3 Ciclo positivo de 1 T 1,T 4 Ciclo negativo de 1 Etapa 2 π ωt < 2π2 15

16 onda completa a tiristor (L) Modos de operação cond. contínua nua (2 quadrantes) 1) etificador (<90( o ) 2) nversor (>90( o ) =30 ο Bidirecionais em tensão e unidirecional em corrente =150 ο nversor nãoautônomo (precisa de tensão CA externa) 16

17 onda completa a tiristor (L) Formas de onda: =10Ω L=500mH o=220 f=50hz =60º π 2π 17

18 onda completa a tiristor (L) Tensão na carga T2 i L Médio 1 Lmed = 2 o sen ωt d ωt π Lmed π ( ( ) ( )) 0.45 cos cos β o ( ) ( ) v T3 T3 v T4 T4 Eficaz π a 1 Lef = 2 o sen ωt d ωt π 2 ( ) ( ) Lef = o 18

19 onda completa a tiristor (L) Tensão média m de saída em função de 19

20 onda completa a tiristor (L) Corrente na carga v T3 T3 v T4 T2 T4 Corrente na entrada i L Médio π 1 o Lmed = 2 sen ωt d ωt π Eficaz Médio Lmed Lef o 0.9 cos( ) Lmed Lmed 0 ( ) ( ) Eficaz Lef Lmed 20

21 onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =30 ο cos(φ)= )=cos() DF=

22 onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =90 ο cos(φ)= )=cos() DF=0 22

23 onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =150 ο cos(φ)= )=cos() DF=

24 onda completa a tiristor (L) Potência ativa (P) e reativa (Q) em função de PF = 0.9cos( ) 24