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.
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 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.
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 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
Problema 8 (conclusão) / problem 8 (conclusion)
Conclusão do problema 8.
Conclusion of problem 8.
Problema 10 / Problem 10
Problema 17 / Exercise 17
Problema 19 / Exercise 19
Problema 16 / Exercise 16
Problema 15 / Exercise 15
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
Lab 5
Lab 6
Individual lab. Evaluation.
Lab 7
Conclusion of lab experiments. Evaluation.