A Eletrônica de Industrial

Disciplina:648A  – Eletrônica Industrial        -          Prof. Álvaro Martins

Turmas:  Eletrônica:  (    )EE9P01  (    )EE0P01    Eletrotécnica: (    )EN9P01  (    )EN0P01      

Nome do Aluno:........................................................................ Matrícula:.......................

1. Um retificador trifásico totalmente controlado de onda completa é alimentado por uma fonte de tensão de linha 220Vca, 60Hz. Determinar a tensão média na carga para disparo em 0º , 30°, 45° e 60°. Adotar ângulo de comutação médio de 10°,  queda de tensão por tiristor de 1,4V e a corrente é contínua na carga. [2,5]

     [pic 4]   [pic 5]

α	0°	30°	45°	60°
Vm [V]

2.  O transistor de unijunção (UJT) é normalmente utilizado em circuitos de disparo de tiristores. O circuito básico é mostrado na figura. O UJT possui três terminais: emissor (E), base 1 (B1)  e base 2 (B2). Entre B1 e B2 o UJT tem características de uma resistência comum denominada de RBB (resistência entre as bases) e seus valores estão na faixa:

       4,7 kΩ < RBB <  9,1 kΩ. Ao ser aplicada uma fonte de alimentação em corrente contínua Vs, o capacitor C é carregado através de R, pois o circuito do UJT está em aberto. A constante de tempo de carga é dada por τ1 = RC. Quando a tensão de emissor VE, que é igual a VC atinge o valor de pico (Vp) o UJT dispara e o capacitor descarrega-se por RB1 com a constante de tempo τ2 = RB1.C , que é muito menor que τ1. A tensão VE diminui até atingir o valor de vale (Vv) e o emissor cessa a condução ( o UJT nesta condição desliga) e um novo ciclo se inicia a partir do carregamento de C (Rashid, Eletrônica de Potência).

       Projetar o circuito de disparo. A tensão do UJT é 32V, η = 0,62, Ip = 12µA, Vv = 3,0V e

       Iv= 12mA e VD = 0,5V. A freqüência de oscilação é 60 Hz, a largura do pulso é tg = 50µs e C = 0,5µF.                                                                                                                         [2,5]

                Onde:  η é o parâmetro denominado de “razão intrínsica de equilíbrio” do UJT.

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

[pic 13][pic 14][pic 15]

[pic 16]

3. A fabricação de retificadores e inversores de frequência é de responsabilidade da Eletrônica de Potência. Como os dispositivos retificadores não são lineares o seu funcionamento em comutação de potência provoca distúrbios que prejudicam a qualidade da energia elétrica da rede interna e próximas. Uma dessas perturbações é a geração de correntes harmônicas que, normalmente, fluem da carga para a rede e provocam a distorções na forma de onda de tensão de alimentação elétrica. Uma boa prática é a isolação das cargas críticas por meio de transformador de isolação e a colocação de filtros de frequências. Com relação ao fator de potência, que por definição é o cosseno do ângulo de defasagem entre a tensão e corrente, que coincide com o ângulo entre a potência ativa e potência aparente explique se em circuitos retificadores e inversores de frequência o fator de potência é indutivo, capacitivo ou unitário; ou se não é possível definir fator de potência para esses circuitos, pois, a corrente por fase não é senoidal na entrada do circuito. [2,0]

[pic 17]

4. Nos projetos e dimensionamentos de circuitos são fundamentais as unidades das grandezas utilizadas, isto é, a análise dimensional é indissociável. Por exemplo, um circuito resistivo-indutivo série, terá sua impedância alterada diretamente com a variação da freqüência da fonte, conforme a função “I” abaixo. A partir da avaliação da função i(t) qual a unidade de grandeza da razão L/R e qual a sua equivalente se o indutor for trocado por capacitor? [1,5]

 

     [pic 18]  “I”[pic 19]

5. A Disciplina Materiais Elétricos é fundamental para o Engenheiro Eletricista e demais profissionais da área, pois, as tecnologias de materiais evoluem a cada dia e com elas as aplicações em dispositivos e equipamentos. A  tabela abaixo, com base na Diretriz ANSI-IEEE 32 mostra a “Classificação dos Materiais Isolantes por Temperatura – Fonte: Copel, 2003. O ponto mais alto de temperatura não pode ultrapassar 155ºC nos materiais classe “F”, 130ºC na classe “B” e “105º na classe “A”. A grande maioria dos fabricantes de motores, geradores e transformadores fabricam seus produtos em classe “F” no atual estágio da tecnologia de materiais. Equipamentos em classes superiores são considerados de fabricação especial. O aquecimento de transformadores de excitação a seco é um problema frequente nos sistemas de excitação estática de geradores e motores síncronos. Com base na tabela, de acordo com a classe térmica dos materiais, qual a prática adotada por projetistas para garantir maior vida útil, portanto, maior confiabilidade na operação de sistemas de excitação em termos de projetos dos transformadores de excitação a seco que, normalmente, são fabricados em classe de isolação “F”?   [1,5]