Cicloconversores

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Propósito dos cicloconversores•Utilizar uma adequada modulação do ângulo de disparo

dos conversores duais para obter uma forma de onda CA na saída

𝑉 𝐿𝑚𝑒𝑑=1,17𝑉 𝑜cos (α 𝑃 ¿)¿ 𝑉 𝐿𝑚𝑒𝑑=1,17𝑉 𝑜 𝑓 (𝑡 ¿)¿

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Propósito dos cicloconversores• Variação do ângulo α variação da forma de onda

𝑉 𝐿𝑚𝑒𝑑=1,17𝑉 𝑜cos (α 𝑃 ¿)¿

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Propósito dos cicloconversores•Operação em quatro quadrantes

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Equação da tensão na carga

tensão eficaz máxima gerada número de pulsos tensão eficaz da fonte

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Estrutura dos cicloconversoresA) Trifásico 3 pulsos com ponto médio

𝑉 𝐿𝑀=3√32π

𝑉 𝑜

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Estrutura dos cicloconversoresB) Trifásico 6 pulsos em ponte para cargas monofásicas isoladas

𝑉 𝐿𝑀=3π𝑉 𝑜

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Estrutura dos cicloconversoresC) Trifásico 6 pulsos em ponte para cargas não-isoladas

𝑉 𝐿𝑀=3π𝑉 𝑜

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Estrutura dos cicloconversoresTabela comparativa

𝑉 𝐿𝑀=3π𝑉 𝑜𝑉 𝐿𝑀=

3π𝑉 𝑜𝑉 𝐿𝑀=

3π𝑉 𝑜

(*) válido para

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Frequência das Harmônicas da Corrente de Entrada

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

1. Harmônicas Características

As harmônicas características apresentam-se com freqüências que independem da configuração do circuito conversor ou do número de pulsos.

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

1.1) Para saída monofásica:

1.1) Para saída trifásica:

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Onde: •n - 1, 2, 3, 4, ...., ∞ •fi - freqüência de entrada. •fo- freqüência de saída. •fH - freqüência das harmônicas

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

2. Harmônicas Dependentes da Configuração do Cicloconversor2.1. Cicloconversor de 3 Pulsos

2.1.1. Saída Monofásica

2.1.2. Saída Trifásica Balanceada

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Onde: •p - 1, 2, 3, 4, ...., ∞ •n - 0, 1, 2, 3, ...., ∞

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

2.2. Cicloconversor de 6 Pulsos

2.2.1) Saída Monofásica

2.2.2) Saída Trifásica Balanceada

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Aplicações dos cicloconversores•Acionamento de motores CA de grande porte (potência

> 5000HP)•A frequência CA de saída deve ser menor que a

frequência da rede (<80%)•Logo, o motor deve ser construído para operar na sua

condição nominal com frequência menor que a da fonte

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=66.6𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=5𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω ,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=66.6𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=5𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω ,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=75𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=10𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=75𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=10𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=80𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=20𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=80𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=20𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=90𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=25𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=90𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=25𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=100𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=40𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=100𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=40𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻

Conversão CA-CA, Ciclococonversores

Exemplo

𝑉 𝑜=100𝑉 , 𝑓 1=50𝐻𝑧 ,𝑉 𝑜𝑢𝑡=50𝑉 , 𝑓 𝑜𝑢𝑡=50𝐻𝑧 ,𝑅𝐿=1Ω,𝐿𝐿=0,1𝐻 ,𝐿=1𝑚𝐻