Disciplina de Eletrônica de Potência ET66B

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1 UNIVESIDADE TECNOLÓGICA FEDEAL DO PAANÁ DEPATAMENTO ACADÊMICO DE ELETOTÉCNICA CUSO DE ENGENHAIA INDUSTIAL ELÉTICA Disciplina de Eletrônica de Potência ET66B Aula 1 etificador meia onda controlado a tiristor(l) amauriassef@utfpr.edu.br 1

2 etificador Monofásico Meia Onda Controlado a Tiristor ) Carga L Onde: v( ωt ) V sen ( ωt ) V Sendo: V o valor eficaz da tensão de alimentação m o sen ( ωt )

3 Formas de onda para carga L: Ângulo de extinção Instante de disparo ωt α Modo de condução descontínua 3

4 Formas de onda para carga L: Vo 10V F 60Hz 5Ω L 00mH α 30 α β π β> π 4

5 Tensão média na carga: β 1 V Lmed V 0 sen ( ωt π α )dωt V med 1 T t 0 + T t 0 f ( t ) dt V Lmed 0, 5V0 ( cos α cos β ) Corrente média na carga: I Lmed V 0, 5V Lmed 0 ( cos α cos β ) 5

6 Determinação do ângulo de extinção β: elação entre fontes (neste caso, E0) a E V o elação entre resistência e reatância cos L ω + X ( φ ) ; X L Ângulo de disparo do tiristor Ângulo de extinção da corrente α β 6

7 Ábaco de Puschlowski: Exemplo: cos 0, 6 α 30 a φ 0 esulta: β 35 7

8 Corrente na carga: esolvendo-se a equação, obtém-se: i o ( ωt ) sen ( ωt φ ) sen ( α φ ) V + X ( ω t ) di v( ωt ) i ( ωt ) + L Vo sen ( ωt )dt dt. e ωl ( ωt α ) Onde: X L φ arctan ; τ ; X ωl 8

9 Corrente eficaz na carga: 1 I Lef i( ωt ) dωt π I Lef + sen β 1 V t o ωl π β α α X ( ωt φ ) sen ( α φ ) ( ω α ) Corrente normalizada eficaz em função do ângulo de disparo α:. e I ef + X V o I Lef Corrente eficaz na carga 9

10 Corrente normalizada eficaz em função do ângulo de disparo α sendo φ o parâmetro (pg. 79): I Lef V o + X I ef 10

11 etificador Monofásico Meia Onda Controlado a Tiristor 3) Carga L com diodo de circulação (roda livre) Onde: v( ωt ) V sen ( ωt ) V Sendo: V o valor eficaz da tensão de alimentação m o sen ( ωt ) 11

12 etificador Monofásico Meia Onda Controlado a Tiristor Etapas de funcionamento: 1

13 Formas de onda para carga L (modo descontínuo): Vo 10V F 60Hz 5Ω L 30mH α 30 α π π 13

14 Formas de onda para carga L (modo contínuo): Vo 10V F 60Hz 5Ω L 00mH α 30 α π π 14

15 Tensão média na carga independe do ângulo de extinção Corrente na carga: Intervalo (α,π) i V 1 1 V sen ( ωt )dωt, Vo π o ( ωt ) sen ( ωt φ ) sen ( α φ ) π Lmed + α V + X ( cos α ). e ωl ( ωt α ) Intervalo (π,β) i t L ω I1.e ( t ) π ω 15

16 etificador Monofásico Meia Onda Controlado a Tiristor 4) Carga LE Onde: v( ωt ) V sen ( ωt ) V Sendo: V o valor eficaz da tensão de alimentação m o sen ( ωt ) 16

17 Formas de onda para carga LE: Vo 10V E50V F 60Hz 5Ω L 30mH α 30 α β π 17

18 Determinação do ângulo de extinção β: elação entre fontes (neste caso, E>0) a E V o elação entre resistência e reatância cos L ω + X ( φ ) X L Ângulo de disparo do tiristor Ângulo de extinção da corrente α β 18

19 Ábaco de Puschlowski: Exemplo: cos φ 0, 8 α a 60 0, 8 esulta: β

20 Tensão média na carga (n1): V Lmed β π n V0 sen ( ωt )dωt + π α β +α Ed ωt Tensão eficaz na carga (n1): V Lef β [ ] π +α n V0 sen ( ωt ) dωt + π E α β dωt Ângulo crítico de extinção (m1): π β C + α m 0

21 Corrente média na carga I Lmed V Lmed Corrente eficaz na carga: E Para facilitar o cálculo pode-se admitir que para a altos valores de L: I Lef I Lmed Com isto, é possível calcular as perdas no tiristor. 1

22 Eletrônica de Potência Cálculo térmico Exercício: Determinar no conversor abaixo: (a) ângulo de extinção da corrente e modo de operação; (b) traçar as formas de onda de VL e IL; (c) calcular a tensão média e corrente média na carga; (d) fator de potência da estrutura. Considerar I LEF I Lmed v( ωt) f L E 60 Hz Ω V α sen ( ωt) mh cos L ω + X ( φ ) ; X L I Lmed V Lmed E a E V o P.I + Lef E. I Lmed