Planeamento
Aulas Teóricas
APRESENTAÇÃO
APRESENTAÇÃO: Objectivos.Programa. Bibliografia. Metodo de avaliação.
Introdução à operação dos semicondutores de potência e a rectificadores elementares.
RECTIFICADORES A DIODOS COM RETORNO PELO NEUTRO E EM PONTE
Topologias de rectificadores.
RECTIFICADORES A DIODOS COM RETORNO PELO NEUTRO
Análise da tensão de saída e da corrente de fase de rectificadores de retorno pelo neuto de cátodos comuns e de ânodos comuns.
Funções de comutação. Índice de pulsação e valores médios e eficazes das correntes nas fontes e nos díodos. Tensões nos díodos.
RECTIFICADOR DE DIODOS EM PONTE
Rectificador bifásico em ponte.
Rectificador em ponte de n fases constituído por um rectificador de meia onda de cátodos comuns e um rectificador de meia onda de ânodos comuns.
Formas de onda da tensão de saída e da corrente nas fases.
Indice de pulsação p para o caso de número de fases par e para ímpar. Valores médios e eficazes das correntes nas fontes e nos díodos. Tensões nos díodos.
RECTIFICADOR EM PONTE (DIODOS). RECTIFICADORES COM TIRISTORES
RECTIFICADORES EM PONTE (DIODOS)
Ligação em estrela e em polígono.
Importancia do rectificador em ponte. Valor médio da corrente de fase nulo. Valores eficazes das correntes de fase e nos díodos.
RECTIFICADORES COM TIRISTORES
Funcionamento do tiristor: comando e operação. Circuitos de disparo e moduladores.
Reciticador de retorno pelo neutro com tiristores em cátodo comum e em ânodo comum.
Funcionamento sobre fonte de corrente na carga.
Formas de onda da tensão e da corrente na saída e nas fontes.
RECTIFICADORES EM PONTE COM TIRISTORES
Rectificadores em ponte com tiristores
Fontes em estrela com n ímpar e com n par.
Fontes em polígono com n ímpar e com n par.
Formas de onda da tensão e da corrente na saída e nas fontes.
Análise da tensão de saída: componente útil e harmónicas, taxa de ondulação.
ANÁLISE DA S CORRENTES DE ENTRADA E DE SAÍDA DE RECTIFICADORES. POTÊNCIAS.
ANÁLISE HARMÓNICA DA CORRENTE DE ENTRADA NO RECTIFICADOR
Rectificador com retorno pelo neutro e em ponte.
ANÁLISE HARMÓNICA DA CORRENTE DE SAÍDA DO RECTIFICADOR
Carga indutiva e carga RLE. Dimensionamento da Bobine de alisamento. Dimensionamento do Condensador de saída em filtros LC.
Potência activa, reactiva e deformante.
Potência Aparente. Exemplos. TRANSFORMADOR NA ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA
Potência Aparente. Exemplos de cálculo de potências em sistemas não sinusoidais.
TRANSFORMADOR NA ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA
Esquema equivalente do transformador e modelos simplificados.
Alimentação de montagens com indice de pulsação p=2 e semicondutores em cátodo comum.
RECTIFICADORES COM TRANSFORMADOR DE ENTRADA
RECTIFICADORES COM TRANSFORMADOR DE ENTRADA
Rectificadores com índice de pulsação p=2.
Rectificadores de cátodos comuns e em ponte com índice de pulsação p=6.
Rectificadores com índice de pulsação p=3.
Potências aparentes e razão potência aparente do transformador potência máxima no receptor.
ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES
ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES
Rectificadores de ânodos comuns. Rectificador trifásico em ponte.
Pontes rectificadores monofásicas e trifásicas semicomandadas.
ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES. CARACTER NÃO IDEAL DO RECEPTOR
ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES
Associação em paralelo e em série com p=12. Transmissão em corrente contínua a alta tensão.
CARACTER NÃO IDEAL DO RECEPTOR
Caracter não ideal do receptor: condução lacunar. Dimensionamento da bobine de saída.
CARACTER NÃO IDEAL DO GERADOR
CARACTER NÃO IDEAL DO GERADOR
Caracter não ideal de gerador: condução simultânea.
Modelação, queda de tensão, falha de comutação, perturbações nos geradores e mitigação.
Comparação de característica e aplicações de rectificadores.
APLICAÇÕES DE RECTIFICADORES: controlo de corrente
APLICAÇÕES DOS RECTIFICADORES:
HVDC, controlo de máquinas eléctricas.
Moduladores para rectificadores.
Controlador da corrente média de saída.
APLICAÇÕES DOS RECTIFICADORES: Controlo da tensão de saída
APLICAÇÕES DOS RECTIFICADORES:
Controlador da tensão de saída do filtro.
CONVERSORES DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
CONVERSORES DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Estruturas de base e estudo idealizado dos conversores CC-CC.
Formas de onda ideais do conversor série.
Relação entrada saída.
Series de Fourier da tensão de saída e corrente de entrada e factores de tremor.
Cálculo exacto das correntes em cargas reais.
CONVERSORES DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO: conversor redutor
CONVERSORES DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Conversor redutor (série)
Cálculo aproximado das correntes em cargas reais.
Dimensionamento do filtro de saída e factor de tremor da tensão de saída.
Dimensionamento do filtro de entrada e factor de tremor da corrente de entrada.
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Conversor redutor (série): regime lacunar.
Conversor C/C paralelo. Formas de onda, relação de conversão entrada/saída, dimensionamento de filtro de saída.
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Conversor Reversível em corrente: funcionamento, analogia com os conversores série e paralelo.
Conversor DC-DC em ponte.
Análise da tensão de saída do conversor.
Análise da corrente de entrada do conversor.
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Conversor DC-DC em ponte.
Série de Fourier da tensão de saída e da corrente de entrada.
Factores de tremor da tensão de saída e da corrente de entrada.
Dimensionamento de filtros de saída e de entrada.
CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
CONVERSORES DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO
Conversor redutor-elevador: funcionamento, relação entrada-saída, igualdade de potências, tensões e correntes nos semicondutores, dimensionamento dos componentes reactivos e regime lacunar.
CONVERSOR DE CUK. ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO
CONVERSOR DE CUK
Conversor de Cuk. Conversor Cuk como elevador seguido de um redutor, relação de conversão entrada/saída, dimensionamento de filtros de entrada e de saída, dimensionamento de semicondutores.
ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO
Comando de plena onda. Tensão e corrente AC de saída. Série de Fourier, indices de desempenho e potências em sistemas não sinusoidais. Tensão e correntes nos semicondutores.
ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO: modulação de largura de um impulso e modulação sinusoidal a 2 níveis
ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO
Modulação de largura de um impulso. Tensão e corrente AC de saída. Série de Fourier, indices de desempenho e potências. Tensão e correntes nos semicondutores.
Modulação sinusoidal a 2 níveis. Modulador. Tensão e corrente AC de saída. Série de Fourier, indices de desempenho e potências. Tensão e correntes nos semicondutores
ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO: Modulação SPWM 3 níveis
ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO
Modulação sinusoidal a 3 níveis. Modulador. Tensão e corrente AC de saída. Séries de Fourier, análise harmónica, indices de desempenho e potências. Tensão e correntes nos semicondutores. Filtros. Exemplos de cálculo.
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO
Comando de plena onda.
Princípio de funcionamento e formas de onda.
Análise das tensões compostas, simples e factores de desempenho.
Potências.
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO: SPWM, SVM, comando vectorial de correntes
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO
Modulação sinusoidal de largura de impulso: funcionamento e caracterização.
Modulação por vectores espaciais: funcionamento e caracterização.
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO
ONDULADOR DE TENSÃO TRIFÁSICO
Comando vectorial de correntes trifásicas (conclusão).
Aplicações de inversores.
Conversores AC-AC
Conversores AC-AC:
Conversores AC-AC monofásicos: carga resistiva, indutiva e indutiva pura. Potência activa, reactiva e factor de potência.
Conversores AC-AC trifásicos: Carga em estrela e em triângulo.
Aplicações dos Conversores AC-AC. Exemplo: compensação do factor de potência.
REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS
REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS
Problemas sobre inversores.
REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS
REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS
Problemas sobre inversores (conclusão).
Topicos sobre resoluçaõ de problemas com conversores DC-DC.
Aulas de Problemas
Problema 1
Avaliação de um ransitório de ligação e desligação de um conversor comutado DC e AC com carga indutiva: sobretensões e energia dissipada. Soluções propostas para resolução do problema.
Rectificador trifásico em ponte comandado
Rectificador trifásico em ponte comandado para carregamento de baterias: formas de onda, taxa de ondulação da tensão de saída, factor de potência na ligação à rede eléctrica.
Rectificador trifásico em ponte comandado - conclusão
Rectificador trifásico em ponte comandado para carregamento de baterias: conteúdo harmónico das correntes na rede, dimensionamento de bobina de filtragem da corrente DC.
Prob 10
Rectificador trifásico ligado à rede com um transformador. Dimensionamento do transformador: potência aparente e relação do número de espiras. Justificação da utilização do transformador. Filtro LC no andar DC: dimensionamento. Estimação da perturbação da tensão no condensador resultante das harmónicas da corrente na bobina. Regime de funcionamento lacunar.
Rectificador trifásico. Conversor DC/DC
Rectificador trifásico: potência activa, reactiva, aparente e deformante.
Conversor DC/DC redutor: formas de onda.
Conversor DC/DC
Conversor DC/DC redutor: conteúdo harmónico da tensão de saída e correntes de entrada e de saída. Regime de funcionamento não lacunar.
Conversor DC/DC - Filtro de entrada
Conversor DC/DC. Filtro de entrada. Avaliação do conteúdo harmónico da corrente na bateria.
Inversor monofásico
Conclusão do problema da aula anterior.
Inversor monofásico com comando de plena onda. Formas de onda, valores eficazes e THD da tensão e da corrente.
Inversor trifásico
Conclusão do problema da aula anterior.
Inversor trifásico.