Prática-Teórica 01 – Retificadores Monofásicos
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA
Eletrônica de Potência
AULA PRÁTICA-TEÓRICA 01
RETIFICADORES MONOFÁSICOS
1
INTRODUÇÃO
Esta aula mista entre laboratório e teoria tem por objetivo instigar os estudantes ao
estudo de retificadores monofásicos, por meio de montagem, simulação e de cálculos
referentes aos circuitos e elementos em estudo. As medições realizadas e as observações de
formas de onda nos circuitos simulados visam motivar o estudante a buscar as respostas
teóricas para as questões e problemas relacionados com o assunto em pauta.
Em síntese, objetiva-se:
Ensaiar motores de corrente contínua;
Realizar cálculos teóricos com retificadores monofásicos;
Simular retificadores monofásicos;
Comprovar o funcionamento dos circuitos;
Analisar criticamente os resultados obtidos.
2
ENSAIO DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA
2.1
Dados de Placa
Para o motor de corrente contínua disponível no laboratório, anote abaixo os principais
dados de placa.
Tensão nominal = ___________
Corrente máxima = __________
Rotação nominal = ___________
2.2
Ensaio do Motor
Ajuste a fonte de alimentação para as tensões conforme indicado na tabela 1. A seguir,
meça tensão e corrente no motor, anotando os valores na tabela.
Uma foto da montagem com a fonte ajustada para 24 V e conectada ao motor, é
mostrada na Figura 1.
Atente que será aplicada uma tensão um pouco superior no motor, mas não a ponto de
danificar o mesmo.
Na tabela 1, calcule a potência que o motor está processando, a partir dos valores
medidos.
Note ainda que na tabela 1 receberam destaque as linhas onde a tensão aplicada ao
motor é igual a sua tensão nominal (24 V) e onde é a metade deste valor (12 V), indicando
duas situações comuns de funcionamento do mesmo.
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Figura 1 - Foto do motor conectado na fonte e em funcionamento.
Tabela 1 – Resultados do ensaio do motor de corrente contínua.
Tensão na fonte Tensão no motor Corrente no motor Potência no motor
VF [V]
VM [V]
IM [mA]
PM [W]
0
5
10
12
15
20
24
25
2.3
Obtenção do Circuito Equivalente do Motor
Utilizando uma ponte para medir resistências, indutâncias e capacitâncias (RLC),
obtenha a resistência do motor (resistência ôhmica dos enrolamentos) e indutância (com o
rotor parado).
A seguir, anote os valores obtidos no circuito equivalente da Figura 2.
Calculando a reatância indutiva, determine se o circuito é predominantemente resistivo
ou indutivo. Atente para a frequência utilizada no equipamento de medição (100 Hz).
+
IM
RM = _______
M
VM
LM = _______
Figura 2 - Circuito equivalente do motor de corrente contínua.
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3
RETIFICADORES MONOFÁSICOS DE MEIA ONDA
3.1
Retificador Monofásico de Meia Onda
Considerando o circuito mostrado na Figura 3, calcule as variáveis solicitadas na
tabela 2. A tensão da fonte de alimentação (vi) é de 16 V (eficazes).
A seguir, simule o circuito e anote os valores obtidos na tabela.
D1
+
iM
RM
+
vM
vi
-
LM
Figura 3 - Circuito do retificador de meia onda com carga RL.
Variável
VM_pk
Vavg_pk
IM_pk
Iavg_pk
Tabela 2 – Resultados para o retificador de meia onda.
Descrição
Valor calculado
Tensão de pico no motor
Tensão média no motor
Corrente de pico no motor
Corrente média no motor
Valor simulado
3.2
Retificador Monofásico de Meia Onda com Diodo de Roda-Livre
Considerando o circuito mostrado na Figura 4, calcule as variáveis solicitadas na
tabela 3. A tensão da fonte de alimentação (vi) é de 16 V (eficazes).
A seguir, simule o circuito e anote os valores obtidos na tabela.
D1
RM
+
vi
-
+
iM
iD
1
vM
D2
iD
2
LM
Figura 4 - Circuito do retificador de meia onda com diodo de roda-livre e carga RL.
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Tabela 3 – Resultados para o retificador de meia onda com diodo de roda livre.
Variável
Descrição
Valor calculado
Valor simulado
VM_pk
Tensão de pico no motor
Vavg_pk
Tensão média no motor
IM_pk
Corrente de pico no motor
Iavg_pk
Corrente média no motor
4
RETIFICADORES MONOFÁSICOS DE ONDA COMPLETA
4.1
Retificador Monofásico de Onda Completa e Derivação Central
Considerando o circuito mostrado na Figura 5, calcule as variáveis solicitadas na
tabela 2. A tensão de cada fonte de alimentação (v1 = v2) é de 16 V (eficazes).
A seguir, simule o circuito e anote os valores obtidos na tabela.
D1
+
iM
+
RM
v1
vM
+
LM
v2
-
D2
-
Figura 5 - Circuito do retificador de onda completa com derivação central e carga RL.
Tabela 4 – Resultados para o retificador de onda completa e derivação central.
Variável
Descrição
Valor calculado
Valor simulado
VM_pk
Tensão de pico no motor
Vavg_pk
Tensão média no motor
IM_pk
Corrente de pico no motor
Iavg_pk
Corrente média no motor
4.2
Retificador Monofásico de Onda Completa em Ponte
Considerando o circuito mostrado na Figura 6, calcule as variáveis solicitadas na
tabela 2. A tensão da fonte de alimentação (vi) é de 16 V (eficazes).
A seguir, simule o circuito e anote os valores obtidos na tabela.
Tabela 5 – Resultados para o retificador de onda completa e derivação central.
Variável
Descrição
Valor calculado
Valor simulado
VM_pk
Tensão de pico no motor
Vavg_pk
Tensão média no motor
IM_pk
Corrente de pico no motor
Iavg_pk
Corrente média no motor
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+
iM
+
D1
D3
RM
vM
vi
-
D2
D4
LM
Figura 6 - Circuito do retificador de onda completa em ponte com carga RL.
5
RESUMO DE CÁLCULO
Para cada circuito a seguir, anote as principais expressões utilizadas no cálculo das
variáveis solicitadas no decorrer desta aula.
5.1
Retificador de Meia Onda com Carga Resistiva
V M _ pk =
I M _ pk =
V M _ avg =
I M _ avg =
5.2
Retificador de Meia Onda com Carga RL
V M _ pk =
I M _ pk =
V M _ avg =
I M _ avg =
5.3
Retificador de Meia Onda com Diodo de Roda-Livre
V M _ pk =
I M _ pk =
V M _ avg =
I M _ avg =
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5.4
Retificador de Onda Completa com Derivação Central
V M _ pk =
I M _ pk =
V M _ avg =
I M _ avg =
5.5
Retificador de Onda Completa em Ponte
V M _ pk =
I M _ pk =
V M _ avg =
I M _ avg =
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