EPO1 08 Retificador Trif Sico Onda Completa a Diodo Com Ponto m Dio

8/19/2019 EPO1 08 Retificador Trif Sico Onda Completa a Diodo Com Ponto m Dio

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1

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 08Aula 08 -- Retificadores trifRetificadores trifáásicossicos

a diodo com ponto ma diodo com ponto méédiodio

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA

Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@gmail.com

EPO I – Aula 08 – Retificadores trifásicos a diodo com ponto médio


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2

Prof. Leandro Michels

AnAnáálise qualitativalise qualitativa EtapasEtapas

Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio (R)dio (R)


Exige o uso de condutor deExige o uso de condutor deneutro (sistema a 4 fios)neutro (sistema a 4 fios)

5π/65π/65π/65π/65π/65π/65π/65π/6 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt


3/22

3


11Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio (R)dio (R)

22 33 11 22 33


v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

AnAnáálise qualitativalise qualitativa


4/22

4


Tensão na cargaTensão na carga

3 3 2

1.17 Lmed o oV V V = ≅π

1.19 Lef o

V V ≅

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )5 / 6

/ 6

12 sen

2 / 3 Lmed o

V V t d t π

π

= ω ωπ ∫

( )( ) ( )5 / 6

2

/ 6

1 2 sen2 / 3

Lef oV V t d t

π

π

= ω ωπ ∫



v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

v L

V Lm V Lef

AnAnáálise quantitativalise quantitativa


5/22

5


Corrente na cargaCorrente na carga

1.17 o Lmed V

I

R

≅

1.19 o Lef

V I

R≅

( ) ( )

5 / 6

/ 6

1

2 sen2 / 3

o Lmed

V

I t d t R

π

π= ω ωπ ∫

( ) ( )

25 / 6

/ 6

21sen

2 / 3

o

Lef

V

I t d t R

π

π

= ω ω π ∫



i L

I Lm I Lef

i L

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1



6/22

6


Potência na cargaPotência na carga

2

1.42 o L

V P

R=

2

1.42 o LV

S R

=

AtivaAtiva

AparenteAparente

2

L Lef P RI =

L Lef Lef S V I =



v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

p L

P LS L



7/22

7


Corrente na entradaCorrente na entradaMMéédiodio

EficazEficaz

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1



1 0.39

3

Lmed o

med

I V I

R

= ≅

1 0.69

3

Lef oef

I V I

R= ≅

( ) ( )5 / 6

1

/ 6

21 sen2

omed V I t d t

R

π

π

= ω ωπ ∫

( ) ( )

25 / 6

1

/ 6

21sen

2

oef

V I t d t

R

π

π

= ω ω

π ∫i 1

I 1m I 1ef


Drena corrente contDrena corrente contí í nua da fontenua da fonte


8/22

8


Potência na entradaPotência na entrada

2

1 2.07 o

V S

R=

AtivaAtiva

AparenteAparente

( )( ) ( )

2

5 / 6

2

1

/ 6

213 sen

2

oV P t d t

R

π

π

= × ω ωπ ∫

1 3 0.69 o

o

V S V

R= × ×

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i 1

i 2

i 3 v D3

v D2

v D1



p 1

P 1S 1

2

1 1.41 o

V P

R=

1 1 13 ef ef S V I =


( ) ( )

2

1 1 103P v t i t d t

π

= × ω ω ω∫


9/22

9


EsforEsforçços nos diodosos nos diodos

Tensão reversaTensão reversa

max 3 2 DR oV V =

Corrente de picoCorrente de pico

max

2 o D

V I

R=

Corrente mCorrente méédiadia

Corrente eficazCorrente eficaz



v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

0.39 o Dmed V

I R

≅

0.69 o Def V

I

R

≅

v D1p

i D1p I D1m

I D1ef


1 Dmed med I I =

1 Def ef I I =


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10


Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio (RL)dio (RL)



v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L

AnAnáálise qualitativalise qualitativa EtapasEtapas



11/22

11


Formas de onda:Formas de onda:11

Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio (RL)dio (RL)22 33 11 22 33


v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L

EtapasEtapas


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12


Formas de onda:Formas de onda:11

Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ com ponto mcom ponto méédio (RL)dio (RL)22 33


11 22 33

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L

EtapasEtapas


13/22

13



1.17 Lmed o

V V ≅

1.19 Lef o

V V ≅

MM

éé

diodio

EficazEficaz

( ) ( )5 / 6

/ 6

12 sen

2 / 3 Lmed o

V V t d t π

π

= ω ωπ ∫

( )

( ) ( )

5 / 62

/ 6

12 sen

2 / 3 Lef oV V t d t

π

π

= ω ωπ ∫



v L

V Lm V Lef

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L



14/22

14


1.17 o Lmed

V

I R≅

( )5 / 6

/ 6

11.17

2 / 3

o Lmed

V I d t

R

π

π

= ωπ ∫

( )25 / 6

/ 6

1.171

2 / 3

o

Lef

V I d t

R

π

π

= ω

π ∫



i L

I Lm I Lef

1.17 o Lef

V I

R≅

Corrente na cargaCorrente na cargaAnAnáálise quantitativalise quantitativa

MM

éé

diodio

EficazEficaz

AproximaAproximaçção por corrente constanteão por corrente constante

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L


15/22

15


Potência na cargaPotência na carga

2

1.37 o LV

P R

=

2

1.37 o LV

S R

=

AtivaAtiva

AparenteAparente

2

L Lef P RI =

L Lef Lef S V I =



p L

P LS L


v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L


16/22

16


Corrente na entradaCorrente na entrada

MMéédiodio

EficazEficaz

Retificadores 3Retificadores 3ΦΦ

com ponto mcom ponto méédio (RL)dio (RL)


( )5 / 6

1

/ 6

1

2med Lmed I I d t

π

π

= ωπ ∫

( ) ( )

5 / 62

1

/ 6

1

2ef Lmed I I d t

π

π= ωπ ∫

i 1

I 1m I 1ef


v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L 1 0.39

3

Lmed o

med

I V I

R= ≅

1 0.67

3

Lef oef

I V I

R= ≅


17/22

17


Potência na entradaPotência na entrada

2

1 2.01 o

V S

R=

AtivaAtiva

AparenteAparente

1 1 13 ef ef S V I =




p 1

P 1S 1

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L


( ) ( )5 / 6 2

1

/ 6

13 1.17 2 sen

2

oV P t d t R

π

π

= × ω ωπ ∫

2

1 1.37 o

V P

R=

( ) ( )

2

1 1 1

0

3P v t i t d t

π

= × ω ω ω∫

1 3 0.67 o

o

V S V

R= × ×


18/22

18


Tensão reversaTensão reversa

max 3 2 D oV V =

Corrente de picoCorrente de pico

max

1.17 o D

V I R

=

Corrente mCorrente méédiadia

Corrente eficazCorrente eficaz




v D1p

i D1p

I D1m I D1ef

1 0.39

3

Lmed omed

I V I

R= ≅

1 0.673

Lef oef

I V

I R= ≅

( )5 / 6

1

/ 6

12

med Lmed I I d t

π

π

= ωπ ∫

( ) ( )5 / 6

2

1

/ 6

1

2ef Lmed I I d t

π

π

= ωπ ∫

v 1

v 3

v 2

D 3

D 2

D 1

R

v L

i L

i 1

i 2

i 3

v D3

v D2

v D1

L

EsforEsforçços nos diodosos nos diodosAnAnáálise quantitativalise quantitativa


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19


AnAnáálise qualitativalise qualitativaRetificadores 3Retificadores 3

ΦΦ

com ponto mcom ponto méédio (RLE)dio (RLE)



Etapas de operaEtapas de operaçção (MCC)ão (MCC)



20/22

20





2π/3+β2π/3+β2π/3+β2π/3+β2π/3+β2π/3+β2π/3+β2π/3+β ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt


21/22

21


CCáálculo delculo de ββββββββ →→ ÁÁbaco debaco de PuschlowskiPuschlowski

( )2 2 2

cos R

R Lφ =

+ω2o

E a

V = sen

2o

E arc

V

α =

cβ < β

Parâmetros:Parâmetros:

A partir doA partir do áábaco:baco: ( ), , cos( ) f aβ = α φ

DeterminaDeterminaçção do modo de conduão do modo de conduççãoão

cβ = π+αCondiCondiççãoão--limite entre os modos:limite entre os modos:

cβ ≥ β

MODO DE CONDUMODO DE CONDUÇÇÃO DESCONTÃO DESCONTÍ Í NUANUA

MODO DE CONDUMODO DE CONDUÇÇÃO CONTÃO CONTÍ Í NUANUA




1

2 o E V

>


22/22

22


( ) ( )3 22 cos cos2 3

Lmed oV V E π = α − β + +α −β π

AnAnáálise quantitativa (MCD)lise quantitativa (MCD)

MMéédiodio

( ) ( ) ( ) ( )5 / 6

/ 6

12 sen

2 / 3 Lmed o

V Ed t V t d t Ed t

βα π

π α β

= ω + ω ω + ω

π ∫ ∫ ∫

MMéédiodio Lmed

Lmed

V E I

R

−=


Corrente na cargaCorrente na carga




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