Planeamento

Aulas Laboratoriais

Lab 1

Apresentação dos trabalhos de laboratório.

Lab presentation.

Lab 2

Three phase diode rectifier (G5, G6).

Single phase thyristor rectifier: firing angle and power converter (G7, G8).

Lab 3

Three phase diode rectifier (G7, G8).

Single phase thyristor rectifier: firing angle and power converter (G5, G6).

Lab 4

Three phase thyristor rectifier (G5, G6).
Three phase inverter (G7,G8).

Lab 5

Three phase inverter (G5,G6).
Three phase thyristor rectifier (G7, G8).

Lab 6

Individual lab. Evaluation.

Lab 7

Conclusion of lab experiments. Evaluation.

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.

Rectificador 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 DAS TENSÕES E CORRENTES DE ENTRADA E DE SAÍDA DE RECTIFICADORES.

Análise da tensão de saída: componente útil e harmónicas, taxa de ondulação.

ANÁLISE HARMÓNICA DA CORRENTE DE ENTRADA NO RECTIFICADOR

Rectificador com retorno pelo neutro e em ponte.

ANÁLISE  HARMÓNICA DA CORRENTE DE SAÍDA DO RECTIFICADOR.

Dimensionamento do Filtro do lado contínuo. Potência. Rendimento.

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. Rendimento do rectificador.

Exemplos de cálculo de potências e de rendimentos em rectificadores. RECTIFICADORES COM TRANSFORMADOR DE ENTRADA

Exemplos de cálculo de potências e de rendimentos em sistemas não sinusoidais.

TRANSFORMADOR NA ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA

RECTIFICADORES COM TRANSFORMADOR DE ENTRADA

Esquema equivalente do transformador e modelos simplificados.

Alimentação de montagens com indice de pulsação p=2 e semicondutores em cátodo comum.

Alimentação de montagens com indice de pulsação p=2 e ponte monofásica.

Rectificadores de cátodos comuns e em ponte com índice de pulsação p=6.

Potências aparentes e razão potência aparente do transformador potência máxima no receptor.

RECTIFICADORES COM TRANSFORMADORES EM ZIG-ZAG. ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES

RECTIFICADORES COM TRANSFORMADORES EM ZIG-ZAG.
DIMENSIONAMENTO DE TRANSFORMADORES.
ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES.

Rectificadores de ânodos comuns. Rectificador trifásico em ponte.

Pontes rectificadores monofásicas e trifásicas semicomandadas.

ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES. COMPARAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS

ASSOCIAÇÃO DE RECTIFICADORES

Associação em paralelo com p=6.

Associação em paralelo e em série com p=12. Transmissão em corrente contínua a alta tensão.

Comparação de característica e aplicações de rectificadores.

Aula substituída / Lecture to be replaced

Esta aula teórica será substituída por uma aula extra na 3ª feira dia 27/outubro co início às 11h30m, na sala F2.
This lecture will be replaced by an extra lecture to be held Tuesday 27/October beginning 11h30m, room F2.

CARACTER NÃO IDEAL DO RECETOR E DO GERADOR

CARACTER NÃO IDEAL DO RECEPTOR

Carácter não ideal do receptor: condução lacunar. Dimensionamento da bobine de saída.

Caracter não ideal de gerador: condução simultânea.

Modelação, queda de tensão, falha de comutação, perturbações nos geradores e mitigação.

RECTIFICADORES: controlo de corrente e aplicações

RECTIFICADORES:

Moduladores para rectificadores.

Controlador da corrente média de saída.

HVDC, controlo de máquinas eléctricas.

 

CONTROLO DE RECTIFICADORES: Controlo da tensão de saída. Controlo de binário e velocidade em máquinas de corrente contínua

CONTROLO DE RECTIFICADORES:

Controlador da tensão de saída do filtro.

Controlo de binário e velocidade em máquinas de corrente contínua.

INVERSORES DE TENSÃO

Inversores monofásicos em ponte. funcionamento, descrição das grandezas de entrada e de saída. índices de desempenho.

ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO: comando de pela onda, modulação de largura de um impulso e modulação sinusoidal a 2 níveis

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.

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.

ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO: Modulação SPWM a 2 e a 3 níveis

ONDULADOR DE TENSÃO MONOFÁSICO

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

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.

Comando vectorial de correntes trifásicas.

ONDULADOR DE TENSÃO

ONDULADOR DE TENSÃO

Aplicações de inversores e exemplos de problemas.

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 C/C paralelo: Dimensionamento de filtro de saída. Exemplos

CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO: conversor de 2 quadrantes

CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO

Conversor Reversível em corrente: funcionamento, analogia com os conversores série e paralelo.

CONVERSOR DE CONTÍNUO PARA CONTÍNUO: conversor de 4 quadrantes

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: redutor-elevador

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. Conversor de 2 quadrantes reversível em tensão

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.

Síntese de um conversor de 2 quadrantes reversível em tensão a partir de um conversor de 4 quadrantes.

Conversores AC-AC: Introdução e formas de onda. REVISÃO DE MATÉRIAS

Conversores AC-AC: Introdução e formas de onda

REVISÃO DE MATÉRIAS.

REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS

REVISÃO DA MATÉRIA E PROBLEMAS

Problemas sobre DC-DC.

Tópicos sobre resolução de problemas com conversores DC-DC.

Aulas de Problemas

Problema 1

Avaliação de um transitório 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 / Three phase full wave thyristor rectifier

Problema 7: Rectificador trifásico em ponte comandado para carregamento de baterias: taxa de ondulação da tensão de saída, factor de potência na ligação à rede eléctrica, rendimento.

Problem 7: Three phase full wave thyristor rectifier to charge a battery: output voltage ripple factor, power factor in the connection to the grid, efficiency.

Problema 7 (conclusão) e problema 8 / Problem 7 (conclusion) and problem 8

Conclusão do problema 7. Problema 8: Potência ativa, reativa, aparente, deformante.
Conclusion of problem 7. Problem 8: Active, reactive, apparent and distortion power.

Problema 8 (conclusão) / problem 8 (conclusion)

Conclusão do problema 8.

Conclusion of problem 8.

Problema 10 / Problem 10

Retificador trifásico: dimensionamento de componentes de filtragem.
Three phase rectifier: filter sizing.

Problema 17 / Exercise 17

Inversor monofásico: conteúdo harmónico,THD, potências.
Single phase inverter: harmonic content, THD, power.

Problema 19 / Exercise 19

Inversor trifásico: formas de onda, conteúdo harmónico,THD, potências.
Three phase inverter: waveforms, harmonic content, THD, power.

Problema 16 / Exercise 16

Conversor DC/DC: formas de onda, tremor da corrente, conteúdos harmónicos.
DC/DC converter: waveforms, ripple of the current, harmonic contents.

Problema 15 / Exercise 15

Conversores DC/DC: dimensionamento de filtro de entrada e de saída.
DC/DC converter: dimensionamento de filtro de entrada e de saída.