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Gradadores e Variadores CA-CA
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica
Eletrônica de Potência
Florianópolis, maio de 2013.
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Capítulo 11: Controlador de tensão AC 1. Gradadores; 2. Variadores CA monofásicos.
Bibliografia para esta aula
www.ProfessorPetry.com.br
Nesta aula
Gradadores: 1. Introdução; 2. Gradadores monofásicos:
• Carga resistiva; • Carga RL.
3. Gradadores trifásicos; 4. Controle por ciclos inteiros; 5. R, L e C controlados por tiristores; 6. Compensador estático de potência reativa.
Variadores CA-CA: 1. Introdução; 2. Implementação de um gradador monofásico; 3. Partida de cargas com gradadores; 4. Disparo de tiristores; 5. Chaves bidirecionais para CA-CA; 6. Estabilizadores com tap variável; 7. Chopper CA-CA; 8. Conversor CA-CA indireto.
Divisão da eletrônica de potência
1E ( )1 1v ,f
2E ( )2 2v ,f
ConversorCC-CC
Retificador
Inversor
Conversorindireto de
tensão
Conversorindireto defreqüência
Aplicações dos conversores CA-CA
Algumas aplicações: • Controle de intensidade luminosa; • Controle de temperatura; • Controle de velocidade de motores de indução; • Limitação da corrente de partida de motores de indução; • Estabilizadores de tensão; • Filtros ativos; • Pré-estabilização em fontes de alimentação e UPS; • Economia de energia; • Sistemas de potência; • Entre outras.
Harmônicas da corrente de carga, exemplo:
2204800
oV VPo W
==
2 2220 104800
o
o
VRP
= = = Ω
2 311 31,110
om
VI AR⋅= = =
1 1 31,1mI I A= ⋅ =
3 0,3 9,33mI I A= ⋅ =
5 0,15 4,66mI I A= ⋅ = 0
5
10
15
20
25
30
35
I1 I2 I3
Gradadores monofásicos
Controle por ciclos inteiros
Deficiências dos gradadores: 1. Introduzem harmônicas significativas de corrente na rede; 2. Para ângulos de disparo (α) elevados o fator de potência
é baixo.
Controle por ciclos inteiros:
21 1oW R I T= ⋅ ⋅
22W R I T= ⋅ ⋅
1 2W W=2 2
1oR I T R I T⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
1o o
T mI I IT M
= ⋅ = ⋅
m = número de ciclos aplicados à carga; M = número de ciclos da rede.
Controle por ciclos inteiros
Tarefa: Estudar o exercício 6, do
Capítulo 7 – Gradadores.
Diac de ± 42 V.
Implementação do gradador monofásico (dimmer)
Controle da corrente de partida de motores usando gradadores
www.weg.com.br
Partida de cargas com gradadores