Pratica LCE 01
3
Univ. da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável Engenharia de Energias Disciplina: Lab. de Conversão Energética Professor: Raphael Amaral PRÁTICA Nº 01 - CARACTERÍSTICA DA INDUTÂNCIA Objetivos: Apresentar as características básicas de um indutor; Realizar a montagem básica de uma indutância e calcular seu valor a partir das suas características geométricas. Observar o comportamento de uma indutância quando submetida a variações de tensão e corrente; Questão 1: Em um circuito magnético, composto de material magnético de permeabilidade constante ou que inclua um entreferro dominante, a relação entre ϕ e i será linear e definida como indutância L. Este componente pode ser obtido a partir da expressão abaixo: 2 2 o g N A N L g 1. Utilizando um paquímetro, meça a área da perna central do núcleo de ferrite NEE 42/21/20 da Thornton e o material utilizado como entreferro. 2. Com o condutor de cobre fornecido, monte um indutor com 2, 5 e 10 espiras e meça as respectivas indutâncias. Compare os resultados experimentais com os teóricos. Questão 2: Sabe-se que em um elemento com característica indutiva, a variação de corrente induz uma tensão sobre o próprio dispositivo, de acordo com: di v L dt Na figura abaixo é apresentado um circuito composto por uma fonte de tensão V, uma indutância L e uma chave eletrônica S. O funcionamento do circuito consiste, basicamente, em ligar e desligar periodicamente S para garantir um carregamento magnético ou armazenamento de energia no indutor. De acordo com a expressão anterior, o ligamento da chave fará com que o indutor apresente uma tensão igual a da fonte, enquanto que a corrente variará no tempo de forma linear. Figura 1 – Circuito de chaveamento de uma indutância.
-
Upload
junior-duarte -
Category
Documents
-
view
5 -
download
0
description
primeira prática do laboratório de conversão energética do curso de engenharia de energias
Transcript of Pratica LCE 01
-
Univ. da Integrao Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentvel Engenharia de Energias Disciplina: Lab. de Converso Energtica Professor: Raphael Amaral
PRTICA N 01 - CARACTERSTICA DA INDUTNCIA Objetivos: Apresentar as caractersticas bsicas de um indutor; Realizar a montagem bsica de uma indutncia e calcular seu valor a partir das suas
caractersticas geomtricas. Observar o comportamento de uma indutncia quando submetida a variaes de
tenso e corrente; Questo 1: Em um circuito magntico, composto de material magntico de permeabilidade constante ou que inclua um entreferro dominante, a relao entre e i ser linear e definida como indutncia L. Este componente pode ser obtido a partir da expresso abaixo:
22o gN ANLg
1. Utilizando um paqumetro, mea a rea da perna central do ncleo de ferrite NEE 42/21/20 da Thornton e o material utilizado como entreferro.
2. Com o condutor de cobre fornecido, monte um indutor com 2, 5 e 10 espiras e mea as respectivas indutncias. Compare os resultados experimentais com os tericos.
Questo 2: Sabe-se que em um elemento com caracterstica indutiva, a variao de corrente induz uma tenso sobre o prprio dispositivo, de acordo com:
div Ldt
Na figura abaixo apresentado um circuito composto por uma fonte de tenso V, uma indutncia L e uma chave eletrnica S. O funcionamento do circuito consiste, basicamente, em ligar e desligar periodicamente S para garantir um carregamento magntico ou armazenamento de energia no indutor. De acordo com a expresso anterior, o ligamento da chave far com que o indutor apresente uma tenso igual a da fonte, enquanto que a corrente variar no tempo de forma linear.
Figura 1 Circuito de chaveamento de uma indutncia.
-
1. Considere o circuito de comando da chave eletrnica mostrado na figura 1 (placa experimental do circuito integrado 3525). Identifique o resistor de ajuste do ciclo de trabalho (Rx) da chave, que deve ser incialmente igual a 3,9 k.
1
2
3
4
8
7
6
5
SG3525+15
(18 a 30 V)
16
15
14
13
9
10
11
12
10k
Rx
FONTE
+_
R110n
DG
22RIRF740
1.000uF25 V
Vp
FONTE DE
+_
S
L1
CIRCUITO DE COMANDO
POTNCIA
AUXILIAR
2R2
220 nF100 V
+Vc
+_ PLACA EXPERIMENTALCI 3525
D1
10k
Figura 2 Circuito de teste.
2. Faa a conexo dos componentes do circuito de potncia (equivalente ao da Figura
1), mas no conecte ainda o conjunto formado pelo diodo D1 e resistor de 2,2 . 3. Ajuste a FONTE AUXILIAR (fonte de comando) em 20 V e teste o circuito de
comando, verificando o sinal no gate G do MOSFET. Desenergize o circuito de comando. Anote a frequncia e a largura do pulso do ciclo de trabalho da chave.
4. Ajuste a FONTE PRINCIPAL (fonte do estgio de potncia - Vp) em 3 V e energize o circuito de comando. Observe a forma de onda entre os terminais Dreno D e Source S do MOSFET. Com apenas 3 V, qual o valor de pico da tenso gerada pelo indutor ? Vpk = _______________ . Justifique o comportamento da forma de tenso obtida. Anote tambm a corrente apresentada no display da fonte de potncia Vp.
ATENO: No toque em nenhuma parte do circuito de potncia, pois neste experimento pode surgir tenso elevada. Lembre-se: a carcaa do MOSFET est conectada ao terminal de dreno.
5. Mude a configurao do resistor de ciclo de trabalho para: Rx = 10 k e refaa os passos 2, 3 e 4. A partir do conceito de energia total em uma indutncia, justifique as diferenas entre os valores de pico da tenso gerada pelo indutor para cada um dos casos de configurao de Rx.
6. Conecte um diodo (D1) UF4007 em srie com um resistor de 2,2 , conforme indicado na figura 1. Observe e registre a forma de onda de tenso sobre o indutor.
RELATRIO questes adicionais 1. Quais possveis fatores alteraram o valor da indutncia experimental quando
comparada com o valor terico? 2. Pesquise sobre as caractersticas do material ferrite no uso de dispositivos
magnticos. Cite algumas aplicaes.
-
3. Justifique os picos de tenso obtidos nos itens 4 e 5 do experimento da questo 2. Quais possveis fatores limitam o pico de tenso gerados pelo indutor ?
4. Comente detalhadamente as formas de onda do experimento e explique como o diodo D1 contribui para a alterao da tenso de pico no indutor.
