Retificaror Hexafásico em Ponte - Retificador de 12 Pulsos

Retificaror Hexafásico em Ponte - Retificador de 12 Pulsos

(Retificador de 12 Pulsos)

Teoria Extra 2 Retificador Hexafásico em Ponte Introdução:

pulsos

Retificadores de número de pulsos de ordem mais alta podem ser formados a partir do uso de pontes retificadoras de 6-pulsos como bloco construtivo. Um retificador Hexafásico em Ponte é um Retificador de 12-Pulsos e como o próprio nome já diz tem 12 pulsos na forma de onda da tensão C de saída para um período da freqüência de rede de energia CA que esta sendo retificado. O que acontece em um retificador de 12-pulsos é o acréscimo de um segundo conjunto de ondas de 6-pulsos à saída, com uma defasagem de 30º elétricos em relação ao primeiro conjunto que preenche os vales entre os picos de 6-

Assim, por que razão usar número de pulsos mais altos? Freqüentemente, a motivação é redução das correntes harmônicas que o retificador injeta na rede de energia CA. Por exemplo, um retificador de 12-pulsos tem distorção harmônica total de corrente (THD = Total Harmonic Distortion) de aproximadamente 13%, enquanto um retificador de 6-pulsos tem THD de corrente de 35% - uma diferença grande para um retificador grande. Outro benefício é uma menos ondulação na tensão de saída C, mas este benefício é normalmente apenas interno ao equipamento ou ao sistema e é menos visível do que o efeito das correntes harmônicas à entrada.

Retificadores hexafásicos podem ser obtidos pela associação de em série ou paralelo de dois retificadores trifásicos alimentados por CA trifásica defasadas entre si.

São essencialmente três as situações em que são feitas tais associações de retificadores:

• Uma associação série é normalmente empregada em situações em que se deseja uma tensão C de saída elevada, que não poderia ser obtida com um retificador único;

• Uma associação em paralelo, como mostrado mais adiante, é feita quando a carga exige uma corrente que não poderia ser fornecida por um único retificador;

• Quando se deseja reduzir o conteúdo harmônico da corrente drenada da rede, como pode ser observado nas formas de onda de correntes de linha a seguir:

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337 Retificador de 6 Pulsos Retificador de 12 Pulsos

Retificadores hexafásicos encontram aplicação na conversão de energia e no controle de potência de grande porte: normalmente acima de 250KVA.

Um caso típico de aplicação da associação em série de retificadores é na transmissão de energia em corrente contínua, em alta tensão (HVDC), como é o caso da linha C que conecta Itaipú ao sistema sudeste (de 6000MW). Já a associação paralela é bastante comum no acionamento de grandes máquinas usadas em tração elétrica (trens, metrô).

No circuito série, a tensão C total apresenta uma ondulação em 720Hz (daí o nome 12 pulsos) e uma variação pico a pico de apenas 3% do valor C. Aqui também, uma eventual filtragem seria facilitada pela freqüência elevada e pela pequena amplitude das variações.

Numa associação em paralelo, é importante que as tensões médias de ambas as pontes retificadoras sejam as mesmas. Mesmo nesta situação, faz-se uso de um indutor chamado de “transformador interfase”, sobre o qual se tem a diferença instantânea das tensões de cada um dos retificadores. A tensão média aplicada à carga será a média das duas tensões retificadas e a corrente será dividida na razão inversa das reatâncias. Caso elas sejam iguais, cada ponte fornecerá metade da corrente total.

Retificador Hexafásico de 12 Pulsos (Ponte) Típico (Associação Paralela):

Um retificador de doze pulsos é essencialmente constituído de duas pontes de seis pulsos conectadas em paralelo por um transformador de interfase para assegurar balanceamento de corrente apropriado entre as duas pontes. A entrada para as duas pontes é provida por dois enrolamentos separados no secundário do transformador do retificador. Um dos enrolamentos é conectado em delta enquanto o outro é conectado em estrela: isto provê o deslocamento de fase necessário para produzir as seis fases. Quando estas seis fases

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Retificador Hexafásico em Ponte com Transformador Fechado em Estrela de Seis Pontas:

Uma alimentação CA de seis fases pode ser obtida por meio de um transformador trifásico que disponha de um par bobina por fase no secundário associado em contra-fase ou com enrolamentos com derivação central no secundário, sendo este conectado em estrela de seis pontas, obtendo-se assim seis fases defasadas de 60º.

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Tendo-se seis fases com tensões de fase: Tendo-se seis fases com tensões de fase:

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Obtém-se os seguintes valores para as tensões de linha:

Tais valores diferenciados de tensão de linha ocorrem devido ao fato de que se tomarmos uma das fases como referencia, a defasagem desta fase em relação as cinco demais fases também é diferenciado:

Linha VL (V) Defasagem 1.1~3.425.5 60º 1.1~2.425.5 60º 1.1~2.144.2 120º 1.1~3.144.2 120º 1.1~1.451 180º

127 é o valor da tensão de fase, são as cordenadas retangulares.

Colocando as coordenadas retangulares em um gráfico, podemos obter o valor da resultante pelo teorema de Pitágoras:

Então, a magnitude da tensão de linha entre fases adjacentes pode ser calculada pela fórmula:

Como N=12:

VCMED = 68,2V (medido)

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