Sumário

1. 5. Retificadores não controlados • Sumário • Cargas lineares e não-lineares. • Distorsão e fator de potência. • Classificação de conversores CA/CC “Front-Ends”. • Limitando altas correntes de partida “Inrush Currents”. • Retificadores monofásicos. • Retificadores trifásicos. • Cargas Lineares Prof. Ricardo Ribeiro

2. 5. Retificadores não controlados • Cargas Não - Lineares • Distorção Harmônica: • Fator de Potência de Deslocamento: • Fator de Potência: • Cargas não-lineares reduzem o fator de potência. Prof. Ricardo Ribeiro

3. 5. Retificadores não controlados • Cargas Não - Lineares • A relação PF/DPF decresce com o aumento da distorção harmônica. Prof. Ricardo Ribeiro

4. 5. Retificadores não controlados • Cargas Não - Lineares • Normas Técnicas – IEEE 519 • Limite de harmônicos de corrente para cargas com vários valores relativos. • As amplitudes relativas das correntes de carga são baseado na corrente de curto-circuito. Prof. Ricardo Ribeiro

5. 5. Retificadores não controlados • Tipos de retificadores – Front-Ends • (a) retificador a diodo, (b) retificador chaveado e (c) retificador a tiristor. • Evitando corrente altas de partida – “Inrush Currents” Prof. Ricardo Ribeiro

6. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga indutiva A corrente i é dada por em que a tensão no indutor é ou seja, então: Prof. Ricardo Ribeiro

7. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos A interpretação gráfica da Eq. anterior pode ser expressa, ou, Carga com tensão CC interna • O diodo conduz, quando vs > Ed. • O valor máximo de i ocorre quando vs = Ed. • O critério de igualdade das áreas A e B, também é satisfeita. Prof. Ricardo Ribeiro

8. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga fonte de corrente A tensão de saída do retificador é conseqüentemente, a corrente de entrada is é dada por: O valor médio da tensão de saída é Assim, Prof. Ricardo Ribeiro

9. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga fonte de corrente Como a carga é uma fonte de corrente Is = Id, por Fourier: e conseqüentemente, a taxa de distorção harmônica da corrente é e portanto, Efeito de Ls na comutação de corrente • A introdução da indutância da fonte Ls, impõe um atraso na transição de corrente. Prof. Ricardo Ribeiro

10. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Efeito de Ls na comutação de corrente A tensão no indutor é dada por: para em que, então: Circuitos equivalentes 1Фpara a comutação de corrente Assim: Prof. Ricardo Ribeiro

11. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Efeito de Ls na comutação de corrente Integrando-se ambos lados a Eq. anterior (vL), obtém-se que: O lado esquerdo da Eq. acima, representa a área Aμ, ou seja: conseqüentemente, No caso de Ls = 0, a tensão de saída do retificador é dada por Na existência de Ls, Prof. Ricardo Ribeiro

12. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Efeito de Ls na comutação de corrente A expressão anterior pode ser reescrita como: o que corresponde a, em que a redução da tensão de saída, decorrente de Ls é a extrapolação para o retificador de onda completa pode ser feita como: Prof. Ricardo Ribeiro

13. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Efeito de Ls na comutação de corrente – Retificador onda completa Prof. Ricardo Ribeiro

14. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga fonte de tensão No gráfico ao lado: 1. θb é o instante de início da corrente id. 2. θp é o instante em que id é máxima. O ângulo θb pode ser calculado por: 3. θf é o instante em que id se anula. Prof. Ricardo Ribeiro

15. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga fonte de tensão O ângulo θp, em que id atinge o seu valor máximo é dado por: A tensão no indutor, pode ser dada por: Integrando-se ambos os lados, para como id em θb é igual a zero, então: mas id também vai pra zero em θf, assim: o que corresponde a igualdade de áreas A e B. Prof. Ricardo Ribeiro

16. 5. Retificadores não controlados • Retificadores monofásicos Carga fonte de tensão O valor médio de Id pode ser obtido como: Modelo dinâmico de um circuito retificador O circuito equivalente do retificador é apresentado na Fig. acima. Para tb < t < tf, Para tf < t < tb+T/2 Conseqüentemente, Prof. Ricardo Ribeiro

17. 5. Retificadores não controlados • Retificadores trifásicos Carga fonte de corrente A tensão de saída é dada por: Prof. Ricardo Ribeiro

18. 5. Retificadores não controlados • Retificadores trifásicos Carga fonte de corrente A corrente da fase a pode ser dada por O valor médio da tensão de saída é O valor rms da corrente de fase é dado por: Por Fourier, a fundamental da corrente de fase é conseqüentemente, Prof. Ricardo Ribeiro

19. 5. Retificadores não controlados • Retificadores trifásicos Carga fonte de corrente – efeito de Ls O circuito equivalente de um instante de comutação é apresentado ao lado. Neste instante, Assim, as tensões nas indutâncias são: A tensão na malha vcomm é Prof. Ricardo Ribeiro

20. 5. Retificadores não controlados • Retificadores trifásicos Carga fonte de corrente – efeito de Ls Desta forma, Integrando-se ambos os lados, obtém-se que: como: então: similarmente, o valor da área Aμ é dado por ou Prof. Ricardo Ribeiro