RETIFICADOR TRIFÁSICO NÃO CONTROLADO DE ONDA COMPLETA EM PONTE

RESUMO

O presente relatório é referente ao seminário que será apresentando na disciplina Eletrônica Industrial sobre a implementação de um circuito retificador trifásico não controlado confeccionado pelos estudantes de engenharia elétrica da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF). O circuito converte a tensão alternada da rede elétrica de 60 Hz para uma tensão continua que irá alimentar uma lâmpada, representando uma carga resistiva, e um motor CC sendo uma carga indutiva. Os equipamentos para realizar os experimentos do retificador foram dos laboratórios da universidade sendo utilizando somente sob a orientação de algum profissional capacitado da instituição. Os dispositivos existentes no circuito foram todos dos alunos responsáveis pela criação desse projeto.

Palavras – chave: Retificadores Trifásicos. Motor CC.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 2

2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 2

2.1. OBJETIVOS 2

2.2. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 2

2.3. DESCRIÇÃO DO CIRCUITO EXPERIMENTAL 2

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 2

4. SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL 2

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 2

6. REFERÊNCIAS 2

1. Introdução

O retificador trifásico de onda completa em ponte (seis – pulsos) é um dos circuitos mais importantes em aplicações de alta potência. Pode ser ligado diretamente a uma fonte trifásica ou usar um transformador trifásico. Em muitas aplicações, a carga alimentada exige uma tensão contínua. Como o fornecimento de energia elétrica é feito em uma rede de distribuição de corrente alternada, tem-se a necessidade de converter a tensão alternada para contínua. Então são utilizados os conversores CA-CC que são conhecidos como retificadores.

Em aplicações industriais onde tensões trifásicas são disponíveis prefere-se utilizar retificadores trifásicos porque, quando comparados com os monofásicos, apresentam baixa quantidade de ripple na tensão de saída e permitem operar com maiores potências.

No retificador com carga resistiva, as formas de onda da tensão e da corrente na saída do retificador e na carga são as mesmas. A corrente de entrada apresenta-se com a mesma forma e fase da tensão. Para o retificador com carga indutiva, a carga se comporta como uma fonte de corrente. Dependendo do valor da indutância, a corrente de entrada pode apresentar-se quase como uma corrente quadrada. Para valores reduzidos de indutância, a corrente tende a uma forma que depende do tipo de componente á sua jusante. Se for apenas uma resistência, tende a uma senóide.

Quando a potência da carga alimentada se eleva, via de regra são utilizados retificadores, a fim de, distribuindo a corrente entre as 3 fases, evitar desequilíbrios que poderiam ocorrer caso a corrente fosse consumida de apenas 1 ou 2 fases. Circuitos retificadores trifásicos estão exemplificados na figura 1.

Figura 1: Circuito retificador trifásico não-controlado com carga resistiva

Neste caso a corrente é fornecida a cada intervalo de 60 graus por apenas 2 das 3 fases. Poderão conduzir aquelas fases que tiverem, em módulo, as 2 maiores tensões. Ou seja, a fase que for mais positiva poderá levar o diodo a ela conectado, na semi-ponte superior, à condução. Na semi-ponte inferior poderá conduzir o diodo conectado às fases com tensão mais negativa.

Os diodos são numerados na ordem de seqüência de condução e cada um conduz com 120o. A seqüência de condução dos diodos é 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 6-1. O par de diodos que estiver conectado entre aquele par das fases de alimentação que tiver a maior tensão instantânea de fase a fase conduzirá. A tensão de linha é vezes tensão de fase de uma fonte trifásica conectada em Y (estrela).

2. Procedimento Experimental

2.1. Objetivos

• Aperfeiçoar e consolidar conceitos teóricos aprendidos durante o curso;

• Aprimorar as técnicas de projeto e implementação de circuitos de controle e de potência;

• Aumentar a familiaridade com o emprego de chaves eletrônicas em aplicações industriais;

• Estimular o trabalho em equipe.

2.2. Equipamentos utilizados

Componente Quantidade Imagem

Diodo 6A10 6

Borne KF-128 2T (KRE2) 1

Borne 2E-DG Macho 3 Terminais 1

Borne 2E-DG Femea 3 Terminais 1

Placa Fenolite 15 cm x 25 cm 1

Capacitor 470 µF/ 400V 1

Transformador 1

Variac 1

• Lâmpada 200W

• Motor CC

• Multímetros digitais;

• Osciloscópio.

2.3. Descrição do Circuito Experimental

Na confecção do circuito experimental será utilizada a própria rede alimentação do laboratório, a tensão eficaz de fase é de 220 V com uma tensão máxima de aproximadamente 311,13V. Dessa forma, calcula-se a tensão média de saída do retificador.

Para a utilização das cargas R e RL do projeto de implementação serão utilizados uma lâmpada de 220 V e com potência 200 W para representar a carga resistiva, esse material encontra-se no Laboratório de Instalações Elétricas. O motor CC será o modelo M610 – VIRB – 2K2 – TACO série 84761 com as seguintes especificações: tensão de armadura (Va) igual