Retificadores Trifásicos Não

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina
Departamento Acadêmico de Eletrônica
Eletrônica de Potência
Retificadores Trifásicos Não-Controlados
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Florianópolis, março de 2012.
Bibliografia para esta aula Capítulo 7: Retificadores trifásicos não-controlados
1.  Retificador trifásico de ponto médio:
•  Carga resistiva;
•  Carga indutiva;
•  Tensão de pico inversa nos diodos.
2.  Retificador trifásico de onda completa:
•  Estudo geral da estrutura.
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
Nesta aula
Conversores CA-CC trifásicos não-controlados:
1.  Retificador trifásico de ponto médio:
•  Carga resistiva;
•  Carga indutiva;
•  Tensão de pico inversa nos diodos.
Retificador trifásico de onda completa:
•  Estudo geral da estrutura.
Retificador trifásico de ponto médio
Carga resistiva pura:
Retificador trifásico de ponto médio
Carga resistiva pura:
30o
150o
Retificador trifásico de ponto médio
Carga resistiva pura:
Tensão média na carga:
v (ωt ) = 2 ⋅ Vo ⋅ sen (ωt )
VLmed
3 ⋅ 3 ⋅ 2 ⋅ Vo
=
≅ 1,17 ⋅ Vo
2π
Retificador trifásico de ponto médio
Carga resistiva pura:
Corrente média na carga:
I Lmed ≅
1,17 ⋅ Vo VLmed
=
R
R
Retificador trifásico de ponto médio
Carga resistiva pura:
Corrente média nos diodos:
I Lmed
3
1,17 ⋅ Vo
≅
3R
I Dmed =
I Dmed
Corrente de pico nos diodos:
I Dp
2 ⋅ Vo
=
R
Corrente eficaz nos diodos:
I Def = 0,59 ⋅ I Lmed
Retificador trifásico de ponto médio
Demo
Demo:
•  Formas de onda no retificador trifásico com ponto médio.
Exemplos
Exemplo 7.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Um retificador não-controlado de três pulsos está ligado a
uma fonte AC de 3 ᶲ, 4 fios de 220 V. Se a resistência de
carga for de 20 Ω, determine:
•  A tensão de carga máxima;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente máxima no diodo;
•  A tensão reversa nos diodos;
•  A corrente média no diodo;
•  O fator de forma;
•  O número de pulsos;
•  O ângulo de condução.
Tarefas
Exemplo 7.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Um retificador não-controlado de três pulsos está ligado a
uma fonte AC de 3 ᶲ, 4 fios de 110 V. Se a resistência de
carga for de 15 Ω, determine:
•  A tensão de carga máxima;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente máxima no diodo;
•  A tensão reversa nos diodos;
•  A corrente média no diodo;
•  O fator de forma;
•  O número de pulsos;
•  O ângulo de condução dos diodos.
Retificador trifásico de ponto médio
Carga RL:
Tensão média na carga:
v (ωt ) = 2 ⋅ Vo ⋅ sen (ωt )
VLmed =
3 ⋅ 3 ⋅ 2 ⋅ Vo
≅ 1,17 ⋅ Vo
2π
Retificador trifásico de ponto médio
Carga RL:
Corrente média na carga:
I Lmed ≅
1,17 ⋅ Vo VLmed
=
R
R
Corrente eficaz na carga:
I3ef =
0,3 ⋅ Vo
2 ⋅ R 2 + 9 ⋅ ω 2 ⋅ L2
I Lef = I Lmed 2 + I3ef 2
Retificador trifásico de ponto médio
Carga RL:
Corrente eficaz nos diodos:
I Def =
I Lmed
3
Corrente média nos diodos:
I Dmed =
I Lmed
3
Retificador trifásico de ponto médio
Demo
Demo:
•  Formas de onda no retificador trifásico com ponto médio.
Exemplos
Exemplo 7.2 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Se a carga do exemplo 7.1 for acrescentada uma
indutância alta, determine:
•  A tensão de carga máxima;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente máxima no diodo;
•  A tensão reversa nos diodos;
•  A corrente média no diodo;
•  A corrente eficaz na carga.
Tarefas
Exemplo 7.2 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Se a carga da tarefa do exemplo 7.1 for acrescentada
uma indutância alta, determine:
•  A tensão de carga máxima;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente máxima no diodo;
•  A tensão reversa nos diodos;
•  A corrente média no diodo;
•  A corrente eficaz na carga.
Retificador trifásico de ponto médio
Tensão de pico inversa nos diodos:
  

V1 + VD1 = V2
 
 
VD1 = V2 − V1
V1 = 2 ⋅ Vo
VD1 p = 3 ⋅ 2 ⋅ Vo = 2,45 ⋅ Vo
Retificador trifásico de onda completa
Estudo geral da estrutura:
Retificador trifásico de onda completa
Estudo geral da estrutura:
Retificador trifásico de onda completa
Estudo geral da estrutura:
Retificador trifásico de onda completa
Estudo geral da estrutura:
Tensão média na carga:
vL (ωt ) = 3 ⋅ 2 ⋅ Vo ⋅ cos (ωt )
VLmed ≅ 2,34 ⋅ Vo
Retificador trifásico de onda completa
Estudo geral da estrutura:
Corrente média nos diodos:
I Dmed =
I Lmed
3
Corrente eficaz nos diodos:
I Def =
I Lmed
3
Tensão de pico reversa nos diodos:
VDp = 3 ⋅ 2 ⋅ Vo = 2,45 ⋅ Vo
Retificador trifásico de onda completa
Demo
Demo:
•  Formas de onda no retificador trifásico em ponte completa.
Exemplos
Exemplo 7.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Um retificador não-controlado de seis pulsos é ligado a
uma fonte de 3 ᶲ, 208 V, 60 Hz. Se a resistência de carga
for de 5 Ω, determine:
•  A tensão máxima na carga;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente eficaz na carga;
•  A tensão reversa no diodo;
•  A freqüência da ondulação;
•  O número de pulsos;
•  O ângulo de condução.
Tarefas
Exemplo 7.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):
•  Um retificador não-controlado de seis pulsos é ligado a
uma fonte de 3 ᶲ, 208 V, 60 Hz. Se a resistência de carga
for de 6 Ω, determine:
•  A tensão máxima na carga;
•  A tensão média na carga;
•  A corrente máxima na carga;
•  A corrente média na carga;
•  A corrente eficaz na carga;
•  A tensão reversa no diodo;
•  A freqüência da ondulação;
•  O número de pulsos;
•  O ângulo de condução.
Próxima aula Conversores CA-CC:
1.  Retificadores com filtro capacitivo puro;
2.  Retificador monofásico de onda completa;
3.  Dobrador de tensão monofásico;
4.  Retificador trifásico com filtro capacitivo;
5.  Limitação da corrente de partida.
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry