ELEPOT6

Páginas: 10 (2417 palavras) Publicado: 19 de julho de 2015

CAPÍTULO III

CONVERSORES CA/CC PWM

3.1 - Introdução

Sabe-se que os conversores CA/CC, convencionais, controlados ou não, independente da carga no lado CC, poluem o sistema de alimentação em termos de reativos, os quais são causados por deslocamento da corrente e pela injeção de harmônicas de corrente.

Na tentativa de amenizar este desconforto causados pelos retificadores convencionais, osestudiosos do assunto desenvolveram os retificadores PWM, os quais constituirão basicamente o conteúdo desta parte do trabalho.

Tendo em vista que a matéria que trata dos conversores CA/CC convencionais já foi bem explorada na literatura especializada, a mesma não será efetivamente objeto de estudo deste trabalho. Entretanto, a título de ilustração dos principais problemas causados pelosretificadores convencionais, será feita uma revisão simplificada de alguns destes conversores.

3.2 - Revisão Simplificada de Retificadores Convencionais

3.2.1 - Retificador Monofásico Controlado de Meia Onda


Figura 3.1 - Circuito e formas de onda para um retificador controlado monofásico de meia onda.
A figura 3.1 mostra o circuito e as principais forma de ondas de um retificador controladomonofásico de meia onda alimentado uma carga resistiva.

Observa-se que a ondulação (ripple) de tensão é muito grande e a corrente de entrada além de possuir um conteúdo harmônico muito grande possui uma componente CC. Isto limita o uso deste tipo de retificador que fica restrito à algumas aplicações de baixíssima potência.

A tensão média na carga (Vo), normalizada em relação ao seu máximo valorpossível é dada pela equação (3.1).

(3.1)

A representação gráfica desta equação é mostrada na figura 3.2.


Figura 3.2 - Tensão média em função do ângulo de disparo para retificador da figura 3.1.


3.2.2 - Retificador Controlado Monofásico de Onda Completa em Ponte

A figura 3.3 mostra o circuito e as formas de onda de um retificador controlado monofásico de onda completa.


Figura 3.3- Circuito e formas de onda de um retificador controlado monofásico de onda completa.

Considerando uma carga muito indutiva de tal forma que a variação da corrente io possa ser desprezível, a corrente na alimentação é aproximadamente quadrada e a tensão na carga pode ser expressa pela equação (3.2).

(3.2)


A representação gráfica de Vo normalizado é mostrada na figura 3.4.

Figura 3.4 -Tensão média em função do ângulo de disparo para o conversor da figura 3.3.

Observa-se que para a variando de 0 a p/2 a tensão média é positiva e o conversor trabalha como retificador. Entretanto para a variando de p/2 a p a tensão média é negativa e conversor funciona como inversor.

Observando a figura 3.3 nota-se que a corrente de alimentação aproximadamente quadrada está atrasado de umângulo q igual ao ângulo de disparo a, assim o fator de potência Kp pode ser escrito como.

(3.3)

Através desta equação vê-se que o fator de potência é variável com o ângulo de disparo, podendo assumir valores de (+0,9) a (0,9) quando a varia de 0 a 180o.

3.2.3 - Retificador Trifásico Controlado



Figura 3.5 - Formas de ondas e circuito de um retificador trifáisco controlado


O circuito eas formas de onda de um retificador trifásico controlado são mostrados na figura 3.5.
Para se obter a forma de onda da corrente de alimentação da fase “a” mostrada na figura 3.5, considera-se que a corrente de carga é constante. Nesta situação e em regime permanente não haveria necessidade de se manter as correntes de gatilho como mostradas na figura 3.5. Entretanto no início dofuncionamento e em condução contínua é necessário manter a corrente de gatilho para cada tiristor, como indicado ou repetir o pulso após 60o do ângulo de disparo.

Da mesma forma que foi observado no retificador monofásico, a fundamental da corrente de alimentação está deslocada (atrasada) de um ângulo q igual ao ângulo de disparo a. Como a onda real de corrente da alimentação não é senoidal o fator...
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