EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Modo contínuo (0<α<30o)
Topologia
i2
-
v1
T
vT2 1
v2
i3
v3
α ≤ ωt < α+2π/3
Etapa 1
vT1
+
i1
vT3
-
-
+
-
+
iL
T2
+
iL
vL
T3
+
R
α+2π/3 ≤ ωt < α+4π/3
Etapa 2
+
-
O ângulo α é contado a
partir do ponto da
interceptação de duas
tensões da fonte, e não do
cruzamento por zero
-
+
+
-
-
+
+
iL
α+4π/3 ≤ ωt < α
Etapa 3
+
-
+
-
+
+
-
+
-
-
Prof. Leandro Michels
iL
1
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Modo descontínuo (30o<α<150o)
α ≤ ωt < α+2π/3
+
-
-
+
-
+
+
+
α ≤ ωt < α+2π/3
Etapa 2
-
Etapa 1
+
-
+
+
-
-
+
+
-
-
iL
α+2π/3 ≤ ωt < α+4π/3
Etapa 4
α+2π/3 ≤ ωt < α+4π/3
+
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
+
+
-
-
Etapa 3
+
-
-
iL
α+4π/3 ≤ ωt < α
+
-
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
iL
α+4π/3 ≤ ωt < α
+
+
-
Etapa 6
-
Etapa 5
+
-
2
-
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Formas de onda → condução crítica
R=20Ω
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=30º
3
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Formas de onda → condução descontínua
R=20Ω
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=60º
4
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Tensão na carga→ condução contínua
i1
v1
i2
v3
VLmed
T
vT2 1
v2
i3
Médio
vT1
vT3
1
=
2π / 3
iL
T2
∫
π
+α
6
2Vo sen ( ωt ) d ( ωt )
VLmed ≅ 1.17Vo cos ( α )
vL
T3
5π
+α
6
R
Eficaz
VLef
1
=
2π / 3
VLef ≅ Vo 1 −
Prof. Leandro Michels
5π
+α
6
∫
π
+α
6
 2Vo sen ( ωt )  d ( ωt )


2
3
 5π
 3
π

sen  + 2α  +
sen  + 2α 
4π
 3
 4π
3

5
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Tensão na carga→ condução descontínua
i1
Médio
vT1
v1
VLmed
T1
i2
vT2
v2
i3
v3
vT3
vL
T3
6
iL
T2
π
1
=
2π / 3 π∫
VLmed
R
2Vo sen ( ωt ) d ( ωt )
+α

π

= 0.675Vo 1 + cos  + α  
6


Eficaz
π
VLef
2
1
 2Vo sen ( ωt )  d ( ωt )
=
∫

2π / 3 π 
6
VLef ≅ Vo
Prof. Leandro Michels
+α
3 11π α 1
π

sen
2
−
−
+
α


π  12 2 4
3


6
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Tensão média na carga
7
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Médio
Corrente na carga
i1
v1
i2
vT1
T
vT2 1
v2
i3
v3
vT3
iL
T2
VLmed
R
I Lef ≅
VLef
Eficaz
vL
T3
I Lmed ≅
R
R
Corrente na entrada (em cada fase)
Médio
I1med
I Lmed
=
3
Eficaz
I1ef =
Prof. Leandro Michels
I Lef
3
8
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Potência na carga
i1
Ativa
vT1
v1
PL = ∫ vL ( ωt ) iL ( ωt ) d ωt
T1
i2
vT2
v2
i3
v3
vT3
vL
T3
PL ≈ VLmed I Lmed
iL
T2
R
Aparente
S L = VLef I Lef
Potência na entrada
Ativa
P1 = PL
Aparente
S1 = 3V1ef I1ef
Prof. Leandro Michels
9
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (R)
Esforços nos tiristores
i1
vT1
v1
VT max = 3 2Vo
T1
i2
vT2
v2
i3
v3
Tensão direta e
reversa
vT3
iL
T2
Corrente de pico
IT max
Vo
= 2
R
Corrente média
vL
T3
R
ITmed = I1med
Corrente eficaz
ITef = I1ef
10
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Modos de condução
1) Condução descontínua
2) Condução contínua
11
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Topologia
i1
Modo de condução contínua
α ≤ ωt < α+2π/3
Etapa 1
vT1
-
i2
+
v1
T
vT2 1
i3
v3
vT3
T2
-
-
+
+
iL
v2
+
-
+
R
-
iL
vL
T3
L
α+2π/3 ≤ ωt < α+4π/3
Etapa 2
+
-
+
+
-
-
+
O ângulo α é contado a
partir do ponto da
interceptação de duas
tensões da fonte, e não do
cruzamento por zero
-
-
iL
α+4π/3 ≤ ωt < α
Etapa 3
-
+
-
+
+
+
+
-
iL
Prof. Leandro Michels
+
-
12
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=30º
3
0 α
1
α+2π/3
2
3
α+4π/3
13
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=30º
14
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
3
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=90º
0
α
1
2
α+2π/3
α+4π/3
15
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=90º
16
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
2
1
3
2
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=120º
0
α+4π/3
α
α+2π/3
17
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Formas de onda → condução contínua
IL=5A
Vo=220Vef(linha)
f=50Hz
α=120º
18
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Tensão na carga
i1
v1
i2
vT1
Médio
T
vT2 1
VLmed
iL
v2
i3
v3
vT3
T2
1
=
2π / 3
R
∫
π
+α
6
2Vo sen ( ωt ) d ( ωt )
VLmed ≅ 1.17Vo cos ( α )
vL
T3
5π
+α
6
L
Eficaz
VLef
1
=
2π / 3
VLef ≅ Vo 1 −
Prof. Leandro Michels
5π
+α
6
∫
π
+α
6
 2Vo sen ( ωt )  d ( ωt )


2
3
 5π
 3
π

sen  + 2α  +
sen  + 2α 
4π
 3
 4π
3
 19
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Tensão média na carga
20
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Médio
Corrente na carga
i1
v1
i2
I Lmed =
vT1
T
vT2 1
Eficaz
iL
v2
i3
v3
VLmed
R
vT3
T2
I Lef = I Lmed
R
vL
T3
L
Corrente na entrada (em cada fase)
Médio
I1med
I Lmed
=
3
Eficaz
I1ef =
Prof. Leandro Michels
I Lef
3
21
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Potência na carga
i1
v1
i2
Ativa
PL = ∫ vL ( ωt ) iL ( ωt ) d ωt
vT1
T
vT2 1
PL ≈ VLmed I Lmed
iL
v2
i3
v3
vT3
T2
R
vL
T3
L
Aparente
S L = VLef I Lef
Potência na entrada
Ativa
P1 = PL
Aparente
S1 = 3V1ef I1ef
Prof. Leandro Michels
22
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Retificadores 3Φ com ponto médio a tiristor (RL)
Esforços nos vtiristores
i1
v1
i2
T1
T
vT2 1
iL
v2
i3
v3
vT3
T2
Corrente de pico
VT max = 3 2Vo
IT max = I Lmed
R
vL
T3
Tensão direta e
reversa
Corrente média
L
ITmed = I1med
Corrente eficaz
ITef = I1ef
23
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Aplicações
24
EPO I – Aula 17 – Retificadores trifásicos com ponto médio a tiristor
Aplicações de retificadores controlados trifásicos
25