Eletrica De Potencia

ATPS - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

Dispositivos semicondutores de potência; Diodos de potência; Tiristores (SCR, DIAC, TRIAC e GTO), Dimmer e retificadores.

Engenharia Controle e Automação

Leandro Alves de Oliveira Ra: 0922407802

Jundiaí - 2013

Desafio

Ao final deste desafio, você terá projetado e implementado um controlador de tensão,que pode ser utilizado como dimmer (controle de iluminação), controlador de resistências,controlador de velocidade de motores universais (utilizados em eletrodomésticos), entre outras aplicações. Para tanto, serão utilizados os conhecimentos adquiridos ao longo do curso, em especial nesta disciplina, complementados com algumas informações adicionais obtidas mediante pesquisa.

Embora este não seja um projeto complexo, alguns tópicos importantes da disciplina serão abordados, como tiristores e controladores de tensão baseados em ângulo de disparo, comuns em projetos de conversores CA-CA. A versatilidade deste tipo de circuito permite que o equipamento seja utilizado também em outras situações que requeiram controle de potência.

Este projeto deverá ser desenvolvido em grupo, com cinco a sete integrantes por equipe, ou a critério do professor.

Objetivos

Esta atividade é importante para que você conheça e compreenda as principais características e aplicabilidade do diodo de potência, componente básico para a construção de dispositivos semicondutores de potência e dos tiristores, que constituem uma importante família de componentes eletrônicos destinados ao chaveamento de correntes, todos muito utilizados em projetos de eletrônica de potência.

Parte experimental

ETAPA 3

 Aula-tema: Conversores CA/CC monofásicos – Retificadores; Retificadores monofásicos controlados ou não: meia onda, onda completa com tap central, onda completa e ponte.

Esta atividade é importante para que você compreenda o processo de obtenção de tensão contínua, em ambiente industrial, a partir de uma rede alternada. Ainda que o projeto proposto seja o de um conversor CA-CA, muitas vezes a tensão controlada deve ser retificada antes de ser transferida para a carga.

PASSOS

Passo 1

Pesquise, no livro-texto, na bibliografia complementar e na Internet, o funcionamento, as características e as propriedades dos circuitos “retificadores” e, dentro deste assunto, procure pelos tópicos “meia onda”, “onda completa” (usando transformador com derivação central) e “em ponte”, “não controlados” e “controlados”. Analise o funcionamento destes tipos de retificadores e salve as informações coletadas, em uma pasta, inclusive as figuras que ilustram a construção e o funcionamento destes circuitos. Seguem alguns exemplos de sites que contêm informações de interesse:

http://www.uel.br/cce/fisica/docentes/dari/d4_atividade13_264e42e9.pdf. Acesso em: 11/06/2010.

http://www.leopoldina.cefetmg.br/~marcio/elet_pot/. Acesso em: 11/06/2010.

Retificador é um dispositivo que permite que uma tensão ou corrente alternada(CA) (normalmente senoidal) seja constante , ou seja transformada em contínua. Existem vários tipos de retificadores e métodos complexos para seu projeto e construção, normalmente sendo empregados no circuito diodos e tiristores (esse último amplamente utilizados em retificadores de alta potência).

Os retificadores mais simples são do tipo meia-onda, onda completa com center tape e onda completa em ponte.O pior retificador é o retificador de meia-onda, pois ele gera muita interferência na onda, porém, é o mais barato pois só usa um diodo. Para tentarmos reduzir a perda na queda da onda, que chega a zero em qualquer tipo das retificações, adicionamos capacitores, que quando a onda estiver subindo, são carregados e quando a onda estiver descendo, estes se descarregam em uma tentativa de manter o nível de tensão elevado. Sendo que a variação na crista da onda, que exibe o ato de carregar e descarregar o capacitor denomina-se Ripple.

1.1 – Retificadores de meia onda

A conversão CA-CC é realizada por conversores chamados retificadores.

Os retificadores podem ser classificados segundo a sua capacidade de ajustar o valor da tensão de saída (controlados x não controlados); de acordo com o número de fases da tensão alternada de entrada (monofásico, trifásico, hexafásico, etc.); em função do tipo de conexão dos elementos retificadores (meia ponte x ponte completa).

Os retificadores não-controlados são aqueles que utilizam diodos como elementos de retificação, enquanto os controlados utilizam tiristores ou transistores.

Usualmente topologias em meia ponte não são aplicadas. A principal razão é que, nesta conexão, a corrente média da entrada apresenta um nível médio diferente de zero. Tal nível contínuo pode levar elementos magnéticos presentes no sistema (indutores e transformadores) à saturação, o que é prejudicial ao sistema. Topologias em ponte completa absorvem uma corrente

média nula da rede, não afetando, assim, tais elementos magnéticos.

O diodo tem a característica de conduzir corrente somente num sentido e devido a esta característica unidirecional, o mesmo é utilizado para retificar.

O diodo ideal com polarização direta comporta como uma chave fechada e com polarização reversa comporta como uma chave aberta, diodo real tem resistência direta muito baixa e resistência reversa muito alta.