CAP5 Gradadores

CAPÍTULO - 7
GRADADORES

7.1 - INTRODUÇÃO
Os gradadores são conversores estáticos destinados a variar o valor eficaz de uma tensão alternada. Caracterizam-se por colocarem a carga em contato direto com a fonte, sem tratamento intermediário de energia.
Os principais empregos dos gradadores são os seguintes:
 Controle de intensidade luminosa.
 Controle de temperatura.
 Controle de velocidade de motores de indução.
 Limitação da corrente de partida de motores de indução.

7.2 - ESTRUTURA DO GRADADOR MONOFÁSICO
Para cargas de pequena potência é comum o emprego do Triac. Para potências maiores são empregados dois tiristores em antiparalelo. Os dois casos estão representados nas figuras 7.1 e 7.2.

T1

v(t )

Triac

Fig. 7.1 - Gradador a Triac.

Z

v(t )

T2

Fig. 7.2 - Gradador a Tiristor.

Z

Cap. 7 - Gradadores

169

7.3 - ANÁLISE DO GRADADOR MONOFÁSICO PARA CARGA RESISTIVA PURA
Seja a estrutura representada na figura 7.3.

T1

v(t )

T2
+ vT -

+
R vR
-

iR

Fig. 7.3 - Gradador alimentando carga resistiva pura.

As formas de onda estão representadas na figura 7.4. vR 2 Vo iR i T1

t

i T2

vT













t


Fig. 7.4 - Tensões e correntes para o gradador monofásico.

As grandezas são representadas pelas expressões (7.1) e (7.2). v(t )  2 Vo sen (t )

(7.1)

    2  v R (t )  2 Vo sen (t )   , 

      

(7.2)

    2 
 ,

     

(7.3)

i R (t ) 

2 Vo sen (t )
R

A corrente média na carga é nula. A corrente eficaz é calculada do seguinte modo:

Eletrônica de Potência

Cap. 7 - Gradadores

170


2

 2 Vo 

 sen 2 (t ) d(t )
R



(7.4)

I Re f 

 2 Vo   t sen ( 2t )  

  


4
 R  2

(7.5)

I Re f 

Vo
R

1


I Re f 





2

(   ) 

sen 2
2

(7.6)

Pode-se parametrizar a corrente eficaz, que passa a ser representada pela expressão
(7.7).
I Re f R

2 Vo

1
2 

(  ) 

sen 2
2

(7.7)

A expressão (7.7), para maior comodidade, é representada graficamente na