Aula 08 Retificadores controlados

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1 Aula 08 Retificadores controlados Prof. Heverton Augusto Pereira Universidade Federal de Viçosa - UFV Departamento de Engenharia Elétrica - DEL Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência Gesep heverton.pereira@ufv.br TEL: +55 (31)

2 Conteúdo 01 - Introdução Tópicos 02 - Diodos de potência e circuitos RLC chaveados 03 - Retificadores com diodos 04 - Transistores de potência 05 Conversores CC-CC 06 Tiristores 07 Retificadores controlados 08 - Controladores de tensão CA 09 - Conversores CC-CA 10 - Inversores de pulso ressonante

3 Itaipu slide 3

4 Itaipu slide 4

5 Itaipu slide 5

6 Itaipu 1. Transmissão de energia em corrente contínua, em alta tensão (HVDC), 2. Linha CC que conecta Itaipu a São Roque (SP) 3. Energia comprada do Paraguai (originalmente em 50 Hz). 4. O sistema opera, via dois cabos 5. Estão alimentados em +/- 600 kv, 6. Transmitindo a potência de MW. 7. Neste caso têm-se retificadores controlados, permitindo um controle do sistema, incluindo a absorção/fornecimento de reativos. slide 6

7 Itaipu Fonte: slide 7

8 Dados do conversor Fonte: slide 8

9 Pontos de aterramento slide 9

10 Pontos de aterramento 1 2 slide 10

11 Pontos de aterramento 1 2 slide 11

12 Pontos de aterramento Fonte: slide 12

13 Pontos de aterramento Fonte: slide 13

14 Mais informações... Fonte: slide 14

15 Itaipu slide 15

16 Introdução Os conversores com controle de fase podem ser classificados em: monofásicos e trifásicos. Cada tipo pode ser subdividido em: Semiconversor conversor de um quadrante e possui uma única polaridade de tensão e corrente de saída. Conversor completo conversor de dois quadrantes, e a polaridade de sua tensão de saída pode ser positiva ou negativa. slide 16

17 Introdução Conversor dual pode operar em quatro quadrantes, e tanto a tensão quanto a corrente de saída podem ser positivas ou negativas. Os seguintes tipos de conversor serão analisados: Conversores monofásicos completos e duais. Conversores trifásicos completos e duais. Conversores monofásicos completos em série. Conversores de doze pulsos. Conversores com controle por modulação por largura de pulso (PWM). slide 17

18 Introdução slide 18

19 Retificador Meia Onda slide 19

20 Retificador Meia Onda slide 20

21 Retificador Meia Onda Calcule a tensão média na carga quando α = 30º slide 21

22 Conversores monofásicos completos Conversor monofásico completo. Circuito e quadrante: slide 22

23 Conversores monofásicos completos Conversor monofásico completo. Tensão de alimentação de entrada, tensão de saída, corrente de carga constante e corrente de alimentação de entrada: slide 23

24 Conversores monofásicos completos slide 24

25 Conversores monofásicos completos slide 25

26 Conversores monofásicos completos slide 26

27 Conversores monofásicos completos (Mudar circuito) Vg = 200 (pico) E = 100V slide 27

28 Conversores duais monofásicos slide 28

29 Conversores duais monofásicos Conversor dual monofásico. Tensão de alimentação de entrada, tensão de saída para o conversor 1, tensão de saída para o conversor 2 e tensão no indutor de circulação: slide 29

30 Conversores trifásicos completos Conversor trifásico completo. Circuito: slide 30

31 Conversores trifásicos completos Sequência de disparo, tensões de fase, tensão de saída (tensões de linha), corrente através do tiristor T 1, corrente através do tiristor T 4, corrente de entrada corrente da carga slide 31

32 Conversores duais trifásicos Conversor dual trifásico. Circuito: slide 32

33 Conversores duais trifásicos Sequências de disparo tensões de alimentação de entrada, tensão de saída para o conversor 1, tensão de saída para o conversor 2 tensão no indutor de circulação: slide 33

34 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) As técnicas básicas de comutação forçada para conversores CC- CA podem ser classificadas da seguinte forma: 1. Controle do ângulo de extinção. 2. Controle de ângulo simétrico. 3. Modulação por largura de pulso (PWM). 4. PWM senoidal monofásico. 5. Controle PWM trifásico. slide 34

35 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Conversor monofásico com controle PWM: slide 35

36 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Tensão de alimentação de entrada, tensão de saída corrente de linha através da chave S 1 corrente através da chave S 3, corrente de alimentação de entrada corrente de carga constante: slide 36

37 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Controle por PWM. Geração de sinais de acionamento: slide 37

38 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Controle por largura de pulso senoidal. Geração de sinais de acionamento, corrente através da chave S 1, corrente através da chave S 3 corrente de entrada corrente de carga constante slide 38

39 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Topologias básicas para retificadores PWM comutados pela rede: retificador fonte de corrente: slide 39

40 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Topologias básicas para retificadores PWM comutados pela rede: retificador fonte de tensão: slide 40

41 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Retificador fonte de tensão com comutação forçada: slide 41

42 Controle por modulação por largura de pulsos (PWM) Retificador fonte de tensão com comutação forçada: slide 42

43 Conversores monofásicos em série Conversores monofásicos completos. slide 43

44 Conversores monofásicos em série slide 44

45 Conversores monofásicos em série slide 45

46 Conversores monofásicos em série Conversores monofásicos completos. Quadrantes: slide 46

47 Conversores de doze pulsos Configurações para saída de 12 pulsos. Em série: slide 47

48 Conversores de doze pulsos Configurações para saída de 12 pulsos. Em paralelo: slide 48

49 Conversores Industriais Fonte: slide 49

50 Conversores Industriais Fonte: slide 50

51 Conversores Industriais Fonte: slide 51