PERDAS E CÁLCULO TÉRMICO

Relatório 1 – PERDAS E CÁLCULO TÉRMICO

1. É uma prática bem difundida, simplificar a função da corrente senoidal que circula no tiristor por uma corrente constante. Para isso, são mantidas as características de potência máxima e média dissipada no dispositivo estudado (Tiristor) para coincidir com as perdas em um sistema senoidal, tornando assim o cálculo térmico mais simples. Pensando no exemplo (d) Temperatura Média Instantânea de Junção que é mostrado no livro do Ivo Barbi. Onde a corrente é constante e tem duração de 10ms, calcule o resistor equivalente de um retificador monofásico de meia onda à Tiristor que possui a mesma dissipação de potência média e média instantânea do circuito apresentado por Barbi. Uma vez que a fonte de alimentação seja a rede elétrica de distribuição 110V 50Hz. Utilize a simulação para provar o seu resultado.

Dados:

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Logo o resistor que iremos utilizar na simulação é um resistor de 5.199Ω mais um de 0.02Ω proveniente do tiristor, logo será um de: 5.22Ω.

A simulação feita no software PSIM, e esta mostrada na figura a seguir:

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Figura 1 Simulação feita no software PSIM

A figura a seguir, encontra-se o gráfico da corrente sobre o resistor de 5.22Ω.

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Figura 2 Forma de onda da corrente e tensão da primeira simulação

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Figura 3 Valores encontrados para as grandezas de Corrente, Tensão e Potência

1. Com as informações dadas no exemplo do livro, encontre um modelo RC para satisfazer a condição final (Tj médio = 120°C e T = 2.8°C). Por meio da simulação apresente o resultado encontrado.[pic 6]

Para um ∆t = 10ms, encontrado na Fig.1.32 obtém-se:

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Para encontrar a resistência:

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Com o valor da resistência conseguimos encontrar o valor do capacitor:

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Com os valores de RC encontrados, foi feita uma simulação no software Excel:

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Figura 4 Tabela do Excel (Caparitor 1)

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Figura 5 Modelo de Impedância (Capacitor 1)

Como podemos observar no gráfico acima, o modelo de impedância ao conseguiu cruzar nem próximo do local desejado que é em 0.1ms, logo verificamos que com um capacitor de 0.07F podemos encontrar este ponto em comum com os dois modelos.

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Figura 6 Tabela do Excel (Capacitor 2)

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Figura 7 Modelo de Impedância (Capacitor 2)

        

 

1. Modele a impedância térmica com o número de pares RC que você julgar necessário e relacione o tempo de estabilização do seu modelo RC (único) com o tempo que a impedância (Fig. 1.32 do livro do Barbi) leva para se estabilizar. Discuta em seu relatório quais são os pontos positivos e negativos de se ter um modelo mais simples e um modelo mais complexo. Reflita sobre o tempo de estabilização e o erro que isso pode causar em sua simulação. Para isso utilize a simulação que foi disponibilizada.

Com os valores pré-determinados, foi simulado no software PSIM, colocando os capacitores em cascatas como mostra a figura a seguir:

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Figura 8 Modelo desenvolvido pelo professor no PSIM

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Figura 9 Formato de onda das Tensões, Correntes e Potência

Agora foi feita a simulação com um único modelo RC, conforme calculado na questão 2.

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Figura 10 Circuito com um unico par RC

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