2- CONVERSORES CA/CC - RETIFICADORES

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1 - CONERSORES CA/CC - RETIFICADORES.. Introdução : CONERSOR CA/CC ( RETIFICADOR ) : CONERTER UMA TENSÃO EM CORRENTE ALTERNADA, EM UMA TENSÃO COM ALOR ( CORRENTE CONTÍNUA ), PARA ALIMENTAR CARGAS CC. *CLASSIFICAÇÃO DOS RETIFICADORES : QUANTO AO TIPO DE CONTROLE ( CARACTERÍSTICA DA TENSÃO DE SAÍDA ): - SEM CONTROLE ( DIODOS ) : TENSÃO DE SAÍDA FIXA; - TOTALMENTE CONTROLADO ( SCR's ) : TENSÃO DE SAÍDA CONTROLADA, PODENDO SER POSITIA OU NEGATIA; - SEMI CONTROLADO ( DIODOS E SCR's ) : TENSÃO DE SAÍDA CONTROLADA, MAS SOMENTE POSITIA. CONTROLE DO ÂNGULO DE DISPARO ( α ) DOS SCR's CONTROLE DA TENSÃO DE SAÍDA - EQUAÇÕES BÁSICAS DA TENSÃO DE SAÍDA DE UM RETIFICADOR : - TENSÃO MÉDIA :. p θ θ.senθ.dθ - TENSÃO EFICAZ ( ) : θ.. θ.sen θ. dθ / - : Tensão Máxima de Entrada; - p : número de pulsos da tensão de saída do retificador para um ciclo do - θ e θ : Intervalo de Integração da Tensão de Entrada.

2 - QUANTO A FAIXA DE OPERAÇÃO : - I; II; III e I QUADRANTES II III I I I Figura 0 : Quadrantes de Operação do Retificador. I QUADRANTE : e I > 0 SEM CONTROLE RETIFICADOR CONTROLADO : 0 α 90º SEMI-CONTROLADO : 0 α 80º II QUADRANTE : > e I < 0; RETIFICADOR CONTROLADO DUAL : 90 α 80º III QUADRANTE : e I < 0; RETIFICADOR CONTROLADO DUAL : 0 α 90º I QUADRANTE : < e I > 0; RETIFICADOR CONTROLADO : 90 α 80º - QUANTO AO NÚMERO DE PULSOS DA FORMA DE ONDA DA TENSÃO DE SAÍDA FORNECIDA À CARGA, DURANTE UM CICLO DA TENSÃO DE ENTRADA. APLICAÇÕES : - CONTROLE DE ELOCIDADE DE MÁQUINAS CC; - FONTES DE ALIMENTAÇÃO FIXAS OU ARIÁEIS; - ELETROQUÍMICA ( ELETRODEPOSIÇÃO ); - TRANSMISSÃO EM ALTA TENSÃO EM CORRENTE CONTÍNUA - HDC

3 . - PARÂMETROS DE "PERFORMANCE" : * ARIAM DE RETIFICADOR PARA RETIFICADOR; * DETERMINAM A QUALIDADE DO RETIFICADOR. I S I I S RETIFICADOR CARGA Figura 0 : Conversor CA/CC - Retificador Figura 03 : Formas de Onda da Tensão e da Corrente de Entrada. : valor médio da tensão de saída; I : valor médio da corrente de saída; : valor eficaz da tensão de saída; I : valor eficaz da corrente de saída; I S : corrente de entrada; I S : componente fundamental da corrente de entrada I S; φ : ângulo entre as componentes fundamentas da tensão e da corrente de entrada ( ângulo de deslocamento ). P. I P CA. I

4 a) - EFICIÊNCIA ( Razão de Retificação ) : P η (% ) P b) - FATOR DE FORMA : CA FF c) - FATOR DE ONDULAÇÃO : RF CA MEDIO FF d) - FATOR DE UTILIZAÇÃO DO TRANSFORMADOR : TUF P S.I S e) - FATOR DE DESLOCAMENTO : DF cosφ f) - FATOR HARMÔNICO OU TAXA DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL ( THD ): HF I THD I S S / g) - FATOR DE POTÊNCIA : PF ou PF S.I.I S S S + THD.cosφ I I S S.cosφ.cosφ h) - FATOR DE CRISTA : CF I S( PICO ) I S RETIFICADOR IDEAL η 00%;CA 0; RF 0;TUF ;THD 0; DF ; PF

5 .. Retificador Monofásico de Meia-Onda :.. - Sem Controle : a) Carga RESISTIA : Figura 04 : Carga Resistiva. - COMO : p ; θ 0; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : θ dθ.sen.. 0 p /..sen. d. θ θ 0

6 b) Carga R-L : Figura 05 : a) Carga R-L; b) Sem DIODO de Retorno; c) Com DIODO de Retorno. b. Sem DIODO de Retorno : A Equação da corrente i L (t) é dada por : il ( t) Z t/ τ [ sen( ¹ t φ) + sen( φ). e ]. Quando i L (t) é novamente zero : ωt β; Z β / ω sen( β φ) + sen( φ). e β / ω. τ 0 Onde : β +σ Equação Transcedental : solução numérica para se determinar o valor de σ. - COMO : p ; θ 0; θ β. 0 p. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ. dθ. [ cos( β) ] - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : β β..sen. β. 4 b. Com DIODO de Retorno Comutação do DIODO D em, não existindo assim tensão negativa aplicada na carga. Opera como se fosse uma carga RESISTIA. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : /

7 .. - Controlado : a) Carga RESISTIA : Figura 06 : Carga Resistiva. - COMO : p ; θ α; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :. α p.senθ. dθ. ( + cosα). - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : -.. α.sen θ. dθ / sen. α.. α + /

8 b) - Carga R-L : Figura 07 : a) Carga R-L; b) α pequeno e I L contínua; c) α grande e I L descontínua. b. Sem DIODO de Retorno : A Equação da corrente i L (t) é dada por : il ( t). sen( ¹ t φ + α) + sen( φ α). e Z t/ τ [ ] Quando i L (t) é novamente zero : ωt β; Z β / ω sen( β φ + α) + sen( αφ). e β / ω. τ 0 Onde : β +σ Equação Transcedental : solução numérica para se determinar o valor de σ. - COMO : p ; θ 0; θ β α+ β. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ. dθ.[ cosα cos( α + β) ] - TENSÃO EFICAZ NA CARGA :. α p sen. α sen. β.. β α + b. Com DIODO de Retorno Comutação do SCR T em, não existindo assim tensão negativa aplicada na carga. Opera como se fosse uma carga RESISTIA. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.cos( + α). - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : / sen. α.. α + /

9 .3. Retificador Bifásico de Meia-Onda : À PARTIR DESTA CONFIGURAÇÃO ( DOIS COMPONENTES ), A COMUTAÇÃO DOS MESMOS É SEMPRE FEITA POR TENSÃO REERSA APLICADA AO COMPONENTE QUE ESTÁ CONDUZINDO. CONSEQUENTEMENTE, SEJA A CARGA RESISTIA OU R-L, O INTERALO DE CONDUÇÃO DOS COMPONENTES É SEMPRE DE 80 GRAUS. A COLOCAÇÃO DO DIODO DE RETORNO EM PARALELO COM A CARGA, QUANDO O RETIFICADOR É CONTROLADO, LIMITA A CONDUÇÃO DOS SCR s (INTERALO DE α A 80º), PERMITINDO TENSÃO NA CARGA APENAS POSITIA Sem Controle : Figura 08 : Carga Resistiva. - COMO : p ; θ 0; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :..senθ. dθ TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - /..sen θ. dθ 0

10 .3. - Controlado : Figura 09 : Carga R-L. - COMO : p ; θ α; θ +α α. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ. θ.cosα.. + d α - TENSÃO EFICAZ NA CARGA :. +α.sen θ. dθ α / Com DIODO de Retorno : p ; θ α; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ. θ.( + cosα.). d α - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : / -..sen θ. dθ..(.. α + sen. α ) α /

11 .4. Retificador Monofásico de Onda-Completa : - A COMUTAÇÃO DOS COMPONENTES É SEMPRE POR TENSÃO REERSA..4.. Sem Controle : a) - Carga Resistiva : Figura 0 : Carga Resistiva - COMO : p ; θ 0; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ TENSÃO EFICAZ NA CARGA :. 0.sen θ.dθ /

12 b) - Carga ALTAMENTE INDUTIA : Figura : a) Carga Altamente Indutiva ( ex. Motor de Corrente Contínua );.b) Corrente Contínua na Carga ( I L ) e Quadrada na Fonte ( I ). - COMO : p ; θ α; θ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ TENSÃO EFICAZ NA CARGA :. 0.sen θ.dθ /

13 .4.. Semi-Controlado : Figura : Carga R-L. - COMO : p ; θ α; θ. α - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ.( cosα ) + - TENSÃO EFICAZ NA CARGA :. α.sen θ.dθ /.. α + sen. α /

14 .4.3. Totalmente Controlado : Figura 3 : Carga R-L. a) Operação em Dois Quadrantes. - COMO : p ; θ α; θ +α. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ.cosα. α + α - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : +α. α.sen θ.dθ /

15 Retificador Monofásico DUAL Controlado: - Conexão de DOIS Retificadores Controlados em Anti-Paralelo; - Tanto a TENSÃO quanto a CORRENTE na Carga poderão ser INERTIDOS; - Operação nos QUATRO QUADRANTES; - Aplicação em Acionamento e Controle de elocidade de MCC em Alta Potência; - Através do controle dos Ângulos de Disparo, um Conversor opera como RETIFICADOR e o outro como INERSOR. - COMO : p ; θ α; θ +α - PARA O CONERSOR ( MODO RETIFICADOR ):. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ. cosα. α + α - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : +α. α.sen θ.dθ / - PARA O CONERSOR ( MODO INERSOR ):. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ. cosα. α + α - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : +α. α.sen θ.dθ / - Como um Conversor está em RETIFICAÇÃO e o outro está em INERSÃO : cosα cosα α α cos ( α )

16 Figura 3 : Operação em Quatro Quadrantes.

17 Retificadores Monofásicos Controlados, em Série, com Diodo de Retorno: - APLICAÇÕES EM ALTA TENSÃO DIIDIR A TENSÃO APLICADA E MELHORA NO FATOR DE POTÊNCIA; - Cada Secundário do Transformador tem o mesmo número de espiras e a Relação de Espiras entre o Primário e o Secundário é N /N ; - A Tensão Máxima de Saída D é obtida quando α α 0. - Para 0 Tensão de Saída D / : O Ângulo de Disparo α do CONERSOR é ariado e no CONERSOR só é utilizado o DIODO de RETORNO; - Para D / Tensão de Saída D : O Ângulo de Disparo α CONERSOR é Disparado em ZERO e o Ângulo de Disparo α do CONERSOR é ariado. - COMO : p ; θ α; θ - PARA O CONERSOR : - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ.( cosα ). + α - PARA O CONERSOR : - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ. cosα. α - A TENSÃO de SAÍDA TOTAL é : + ( + cosα + cosα ). - Se : α α 0 D 4. - Se : 0 α e α +.( + cosα ) - Se : α 0 e 0 α +.( 3 + cosα )

18 Figura 4 : Operação em Primeiro Quadrante.

19 Retificadores Monofásicos Controlados, em Série: - Como não há DIODO de COMUTAÇÃO, a Corrente não pode ser desviada de um dos CONERSOR, o que implica que AMBOS devem OPERAR SIMULTÂNEAMENTE; - Para CONTROLAR a Tensão de Saída, no MODO RETIFICAÇÃO, α é ZERO e α ARIA entre 0 e ; - A Forma de Onda da Corrente de Entrada I S é SEMELHANTE á do Conversor Semi- Controlado. - Para CONTROLAR a Tensão de Saída, no MODO INERSÃO, α e α ARIA entre 0 e ; - COMO : p ; θ α; θ +α - PARA O CONERSOR : + α. - - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ. cosα. α - PARA O CONERSOR :. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :.senθ.dθ. cosα. α + α - A TENSÃO de SAÍDA TOTAL é : +. ( cosα + cosα ). - Se : α α 0 D 4. - Se : α 0 e 0 α +.( + cosα ) ( Modo RETIFICAÇÃO ) - Se : α e 0 α +.( cosα ) (Modo INERSÃO )..

20 Figura 5 : Operação em Dois Quadrantes.

21 Especificação dos Dispositivos de Potência e do Transformador de Alimentação para Retificadores Monofásicos de Meia-Onda e Onda Completa: - A ESPECIFICAÇÃO É SEMPRE FEITA EM FUNÇÃO : - DO PIOR CASO PARA O RETIFICADOR ( TENSÃO E CORRENTE ) α 0; - DAS PRINCIPAIS GRANDEZAS DA CARGA ( E I ); - DA TENSÃO E CORRENTE DISPONÍEIS NA FONTE DE ALIMENTAÇÃO (TRANSFORMADOR); - DO NÚMERO DE COMPONENTES LIGADOS À UM TERMINAL DA CARGA (n); Dispositivos de Potência : a) - Tensão Reversa Máxima : o R( COMPONENTE ) b) - Corrente : b. - Corrente Média : b. - Corrente Eficaz : Onda Completa : n I I ( COMPONENTE) ( COMPONENTE ) I I ( CARGA) n ( CARGA ) n - Transformador de Alimentação : a) - Relação de Espiras : N ( Relação por Enrolamento ) N b) - Potência Aparente ( A ) : I ( FASE ) ( FASE) I ( CARGA) O Bifásico I O I Onda Completa n ( CARGA ) S S. I ( A ) O O O O

22 .5. Retificador Trifásico de Meia-Onda : MAIS SIMPLES DOS RETIFICADORES POLIFÁSICOS; TRANSFORMADOR TRIFÁSICO NA ENTRADA, COM SECUNDÁRIO EM ESTRÊLA ( Y ); MELHORA NO FATOR DE RIPPLE E AUMENTO NO ALOR DA TENSÃO DE SAÍDA, DEIDO AO AUMENTO DO NÚMERO DE PULSOS; SEM CONTROLE OU TOTALMENTE CONTROLADO Sem Controle : DIODOS LIGADOS EM CATODO COMUM; O DIODO COM ANODO MAIS POSISTIO É QUE CONDUZ; CADA DIODO CONDUZ DURANTE 0º. COMO : p 3; θ /6; θ 5./6 - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : senθ.dθ 3 ( FASE ) ( FASE ) TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - / ( FASE ).sen.d 3. ( FASE ).. θ θ /

23 Figura 6 :.Retificador Trifásico de Meia-Onda Sem Controle.

24 .5. - Totalmente Controlado : TENSÃO MÉDIA NA CARGA É CONTROLADA PELO ÂNGULO DE DISPARO DOS SCR's; A REFERÊNCIA PARA O ÂNGULO DE DISPARO ( α 0 ), É O CRUZAMENTO ENTRE SI DAS TENSÕES DE FASE. PORTANTO, PARA α 0, A TENSÃO MÉDIA NA CARGA É MÁXIMA E OS SCR's OPERAM COM DIODOS. Figura 7 : Retificador Trifásico de Meia-Onda Controlado. - COMO : p 3; θ /6 + α; θ 5./6 +α - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : 5. + α ( FASE ) -.senθ.dθ.cosα. ( FASE ). + α TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - / 5. + α ( FASE ).sen.d 3. ( FASE )..cos.. θ θ α 6 α /

25 .6. Retificador Trifásico de Onda Completa : - TRÊS COMPONENTES LIGADOS EM CATODO COMUM ( CORRENTE DA FONTE PARA A CARGA ), E TRÊS COMPONENTES LIGADOS EM ANODO COMUM ( RETORNO DA CORRENTE DA CARGA PARA A FONTE ); - ESTE RETIFICADOR PODE SER : SEM CONTROLE; CONTROLADO OU SEMI- CONTROLADO; - TRANSFORMADOR PODE TER O SECUNDÁRIO TANTO EM ESTRÊLA ( Y ), QUANTO EM TRIÂNGULO ( ). - A TENSÃO NA CARGA É PROENIENTE DE DOIS RETIFICADORES TRIFÁSICOS DE MEIA-ONDA, REFERENCIADOS AO PONTO DE NEUTRO N, RESULTANDO UM ALOR POSITIO E OUTRO NEGATIO POR FASE. A DIFERENÇA ( TENSÃO DE LINHA ) É A TENSÃO APLICADA NA CARGA;.6. - Sem Controle : - A CORRENTE CONENCIONAL AI SEMPRE DO POTENCIAL MAIS POSISTIO PARA O MAIS NEGATIO. PARA O INTERALO DE 30º A 90º : a É A MAIS POSITIA CONDUÇÃO DO DIODO D b É A MAIS NEGATIA CONDUÇÃO DO DIODO D 6 LINHA CARGA a - b - CADA DIODO CONDUZ DURANTE 0º E, A CADA 60º EXISTEM DOIS DIODOS CONDUZINDO SIMULTÂNEAMENTE. - COMO : p 6; θ /3; θ./3 θ dθ - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : v ab ( LINHA ).sen ( LINHA ).senθ.dθ ( LINHA ) - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - / ( FASE ).sen.d ( LINHA ).. θ θ /

26 Figura 8 : Retificador Trifásico de Onda Completa Sem Controle.

27 .6. - Totalmente Controlado : - SEIS SCR'S; - ALOR DA TENSÃO NA CARGA ARIA DE ACORDO COM O ÂNGULO DE DISPARO α DOS SCR's - REFERÊNCIA ( α 0 ) É O CRUZAMENTO DAS TENSÕES DE FASE; - CADA SCR'S CONDUZ DURANTE 0º E A CADA 60º DOIS CONDUZEM SIMULTÂNEAMENTE. - EQUAÇÕES DAS TENSÕES DE FASE : v v v an bn cn. sen. sen. sen θ θ θ COMO : v ab van vbn ( LINHA ).sen θ + ; 6 p 6; θ /6+α; θ / +α - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : + α 3. ( LINHA) -.sen θ.dθ.cosα. ( LINHA) α TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - / + α ( FASE).sen.d ( LINHA)..cos.. θ + θ α 6 α /

28 Figura 9 : Retificador Trifásico de onda Completa Controlado.

29 Semi-Controlado : - TRÊS DIODOS E TRÊS SCR'S; - RETIFICADORES EM SÉRIE SEM CONTROLE + CONTROLADO DE MEIA- ONDA; - RETIFICADOR DE TRÊS PULSOS ONDULAÇÃO MAIOR; - PARA α 90º A TENSÃO NA CARGA POSSUI INTERALOS NULOS, DURANTE OS QUAIS A CORRENTE NA CARGA É MANTIDA PELO DIODO DE RETORNO. ASSIM A TENSÃO NA CARGA NUNCA ATINGE ALORES NEGATIOS. a) -CASO : Retificador Trifásico Semi-Controlado para α /3 : - EQUAÇÕES DAS TENSÕES DE FASE : v v v an bn cn. sen. sen. sen θ θ θ COMO : p 3; α /3; TENSÃO DE SAÍDA DESCONTÍNUA;.sen θ ; v ac ( LINHA ) θ /6+α ;θ 7./6 6 - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : ( LINHA) ( LINHA).sen θ.dθ α 3 6 ( cosα) - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : - 3 α 4. ( LINHA).. α +.sen. /

30 Figura 0 : Retificador Trifásico de Onda Completa Semi Controlado (α /3 ).

31 b) - CASO : Retificador Trifásico Semi-Controlado para α /3 : - EQUAÇÕES DAS TENSÕES DE FASE : v v v an bn cn. sen. sen. sen θ θ θ COMO : p 3; α /3; TENSÃO DE SAÍDA CONTÍNUA; vab ( LINHA).sen θ + 6 ; vac ( LINHA).sen θ 6 θ /6+α ;θ /; θ 3 /; θ 4 5./6+α - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : 5. + α 6 3. ( LINHA).senθ.dθ.senθ.dθ. ( LINHA) ( LINHA) α ( cosα ) - TENSÃO EFICAZ NA CARGA : cos ( LINHA) + α /

32 Figura : Retificador Trifásico de Onda Completa Semi Controlado ( α /3 ).

33 .7 - Outras Configurações :.7. - Retificador Hexafásico de Meia-Onda : Figura : Retificador Hexafásico de Meia-Onda Controlado. a) Circuito; b) Formas de Onda. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA :. + α 3 3. FASE ) -.senθ.dθ (.cosα. ( FASE ) + α 6 3

34 Figura 3 : Retificador Hexafásico de Meia-Onda Dupla Estrêla. a ) Circuito; b) Formas de Onda. - TENSÃO MÉDIA NA CARGA : -. 3 v + v.dθ v + v.dθ 3 ( FASE ). 3. 3

35 .7. - Retificador de Doze Pulsos : - APLICAÇÕES DE ALTA POTÊNCIA COMO : TRANSMISSÃO DE CORRENTE CONTÍNUA EM ALTA TENSÃO E ACIONAMENTOS DE MCC ( TRAÇÃO ); - REDUÇÃO DA ONDULAÇÃO DA TENSÃO DE SAÍDA E FORMA DE ONDA DA CORRENTE DE ENTRADA PRÓXIMA DE UMA SENÓIDE; - QUANTO MAIOR O NÚMERO DE PULSOS DO CONERSOR, MELHOR O NÍEL DE RETIFICAÇÃO; - TRÊS CONFIGURAÇÕES BÁSICAS : - MEIA-ONDA : 04 GRUPOS DISPOSTOS DE FORMA A FORNECER DOZE PULSOS. UTILIZA REATORES PARA EQUALIZAÇÃO DAS CORRENTES; - ONDA-COMPLETA COM CONEXÃO EM SÉRIE : ONDE SE NECESSITA DE GRANDES TENSÕES APLICADAS NA CARGA; - ONDA-COMPLETA COM CONEXÃO EM PARALELO : ONDE SE NECESSITA DE GRANDES CORRENTES NA CARGA; - A ALIMENTAÇÃO DESTES RETIFICADORES, EM DE DOIS SECUNDÁRIOS, UM LIGADO EM ESTRÊLA ( Y ) E O OUTRO EM TRIÂNGULO ( ). OBTÉM-SE ASSIM DOIS CONERSORES DE SEIS PULSOS DEFASADOS DE 30º ENTRE SI, EQUIALENDO A UM DE DOZE PULSOS. Figura 4 : a) Forma de Onda da Tensão na Carga; b) - Forma de Onda da Corrente de Entrada; c) - Conversor de Doze Pulsos de Meia-Onda. (c)

36 Figura 5 : Conversor de Doze Pulsos de Onda Completa.

37 Retificador Trifásico Totalmente Controlado DUAL : OPERAÇÃO EM QUATRO QUADRANTES COM APLICAÇÕES DE ATÉ 000kW; APLICAÇÃO EM ACIONAMENTO E CONTROLE DE ELOCIDADE Figura 6 Conversor Trifásico de Onda Completa DUAL.

38 .8 - Efeitos da Indutância da Fonte de Alimentação : A INDUTÂNCIA DA FONTE NÃO PERMITE QUE O COMPONENTE QUE ESTÁ CONDUZINDO A CORRENTE DE CARGA, SEJA COMUTADO INSTANTÂNEAMENTE POR TENSÃO REERSA, DEIDO À ENTRADA EM CONDUÇÃO DE OUTRO COMPONENTE; EXISTIRÁ UM INTERALO EM QUE A CORRENTE DE CARGA É TRANSFERIDA PARA O OUTRO COMPONENTE. PORTANTO NESTE PERÍDO EXISTIRÃO DOIS COMPONENTES CONDUZINDO; ESTE EFEITO IMPLICA NA REDUÇÃO DO ALOR DA TENSÃO NA CARGA, E DEE SER LEADO EM CONSIDERAÇÃO PARA EFEITO DE PROJETO Efeito da Indutância da Fonte em Retificador Sem Controle : Figura 7 : Comutação em um Retificador Trifásico de Meia-Onda. a) Retificador;b) Formas de Onda.

39 a) - Etapa do Processo de COMUTAÇÃO : Figura 8 : Etapa do processo de COMUTAÇÃO.

40 b) - Cálculo da Tensão Média na Carga considerando o Ângulo de Comutação γ : v v L. di dt + L. di dt 3..sen ( ω. t). L. di dt di 3.. L.sen ( ω. t) - Integrando os dois lados e, sabendo que em t 0, i 0, tem-se que : 3. i... ω. L ( cosω t) - A comutação termina quando i I L > ω.t γ ( γ ângulo de comutação ). I L 3. ( FASE ).. ω. L ( cosγ) cosγ. I. ω. L 3. L ( FASE ) Observando a forma de onda da tensão na carga na figura 0, tem-se que a tensão média na carga, para o retificador trifásico de meia-onda sem controle ( DIODOS ), é : DC γ 6 γ. senθ. dθ +.sen.cosφ. φ ( ) ( ) d FASE FASE 0 6 DC ( FASE). 4. ( + cosγ )

41 .8. - Efeito da Indutância da Fonte em Retificador Controlado : Figura 9 : Comutação em Retificador Trifásico Controlado. a) - Cálculo da Tensão Média na Carga considerando o Ângulo de Comutação γ e o Ângulo de Disparo α para o Retificador Trifásico de Meia-Onda Controlado ( SCR s ) : 3. ( FASE di ).sen( ω. t + α). L. dt i 3. ( FASE ). ω. L [ cosα cos( ω. t + α) ]. A comutação termina quando i I L e ωt γ. Logo : I L 3. ( FASE ). cos. ω. L [ cosα ( γ α) ] A tensão média na carga é : DC 5. + α γ + α 6 + α. senθ. dθ +.sen. cosφ. dφ ( FASE) ( FASE) α 6 DC ( FASE). 4. [ cosα + cos( α + γ )]

42 .9 - Especificação dos Dispositivos de Potência e do Transformador de Alimentação para Retificadores Trifásicos de Meia-Onda e Onda Completa: - A ESPECIFICAÇÃO É SEMPRE FEITA EM FUNÇÃO : - DO PIOR CASO PARA O RETIFICADOR ( TENSÃO E CORRENTE ) α 0; - DAS PRINCIPAIS GRANDEZAS DA CARGA ( E I ); - DA TENSÃO E CORRENTE DISPONÍEIS NA FONTE DE ALIMENTAÇÃO (TRANSFORMADOR); - DO NÚMERO DE COMPONENTES LIGADOS À UM TERMINAL DA CARGA ( n ); Dispositivos de Potência : a) - Tensão Reversa Máxima : o R ( LINHA ) b) - Corrente : b. - Corrente Média : b. - Corrente Eficaz : Meia -Onda : n 3 Onda Completa : n 6 I I ( COMPONENTE) ( COMPONENTE) I I ( CARGA) n ( CARGA) n - Transformador de Alimentação : a) - Relação de Espiras : N ( FASE ) ( Relação por Enrolamento ) N ( FASE ) b) - Potência Aparente ( A ) : I ( FASE) I ( CARGA) O Meia-Onda n I O. I ( FASE) ( CARGA) Onda Completa 3 S 3.. I ( A ) S O O O O ( FASE) ( FASE)

43 .0 - Equação Genérica para um Retificador de P-Pulsos : Figura 30 : Forma de Onda Genérica de um Retificador de p pulsos. α α γ ( / p) + +.cosθ.dθ +.cos.cosφ.dφ. / p (FASE) (FASE) / p + α + γ α p p. (FASE)..sen p.cos [ α + cos( α + γ )] E : ω. L. I.sen. cos + L ( FASE) p [ cosα ( α γ )]