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
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
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
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
onda completa a tiristor () Formas de onda: =50Ω o=220 ef f=50hz =60º 1 2 3 π π 2π 4 5
onda completa a tiristor () Tensão na carga T2 i L Médio 1 Lmed = 2 o sen ωt d ωt π Lmed π ( ( )) 0.45 1 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
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 0.45 1 cos ( ( )) L Lm Lef π 1 o Lef = 2 sen ωt d ωt 2π Lef o 1 π 2 ( ) ( ) sen 2 ( ) π 7
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
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
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 0.225 1 cos ( ( )) p i p m ef Corrente eficaz = Tef Lef 2 10
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)
onda completa a tiristor (L) Modos de condução 1) Descontínua nua 2) Contínua nua π β Ângulo de condução crítica β=π 12
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 ) = 2 2 2 ω L β = π β = π 13
onda completa a tiristor (L) Ábaco de Puschlowski Exemplo: =30º β=210 º a=0 esulta: cos φ =0.87 14
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
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
onda completa a tiristor (L) Formas de onda: 1 2 1 =10Ω L=500mH o=220 f=50hz =60º π 2π 17
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
onda completa a tiristor (L) Tensão média m de saída em função de 19
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
onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =30 ο cos(φ)= )=cos() DF=0.866 21
onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =90 ο cos(φ)= )=cos() DF=0 22
onda completa a tiristor (L) Fator de deslocamento =150 ο cos(φ)= )=cos() DF=0.866 23
onda completa a tiristor (L) Potência ativa (P) e reativa (Q) em função de PF = 0.9cos( ) 24