Prova de Eletrônica Industrial - Engenharia Elétrica

1 Centro Universitário Central Paulista Segunda Prova de Eletrônica Industrial Engenharia Elétrica Prof Mário L Botêga Jr 1 40 Considere o retificador trifásico de onda completa não controlado representado na Figura 1 a b Figura 1 a Retificador de onda completa trifásico não controlado b Formas de onda da tensão de entrada e saída do retificador vo Vmédia T vL2 2 Sabendo que o transformador trifásico possui 500 espiras no enrolamento primário e 50 espiras no enrolamento secundário Se a tensão eficaz de fase do primário é 24kV60Hz determine a 10 A tensão eficaz de linha do secundário Lembrese que para um trafo trifásico conectado em triânguloestrela sabese que Conexão em triângulo F L V V Conexão em estrela F L V V 3 Relação de transformação 1 2 1 2 N N V V F F b 10 Desprezando a queda de tensão sobre os diodos calcule a tensão média na saída do retificador c 10 Calcule a corrente média na saída e a potência dissipada na carga sabendo que a carga é 10Ω d 10 Se for conectado um capacitor de 1000F em paralelo com a carga determine a nova tensão média aplicada na carga Considere a corrente calculada no item 1c Nesta situação sabese que Tensão média 2 2 pico pico r pico L CC V V V Tensão de ripple C f I V média o r pico pico 6 2 35 Projete um conversor CCCC do tipo flyback para operar no modo de condução crítica representado na Figura 2 para atender às seguintes características Tensão CC de entrada 180V Tensão CC de saída 18V 1 Potência de saída 180W Frequência de chaveamento 50kHz Ganho estático 03 Relação de espiras do transformador 102 Como parte do projeto deste conversor responda as seguintes questões a 05 Qual é o ciclo de trabalho das chaves b 05 Qual é a corrente média na saída c 05 Qual é a indutância crítica do primário do transformador de alta frequência d 05 Qual é a corrente máxima de pico no diodo e 05 Qual é a corrente máxima de pico no MOSFET f 05 Qual é a ondulação ripple de corrente no indutor do primário g 05 Qual é o valor mínimo do capacitor em micro Faraday 3 Figura 2 Conversor flyback 3 25 ENADE 2017 Questão 37 Adaptada Motores elétricos são utilizados em uma série de aplicações e muitas vezes há a necessidade de controlar sua velocidade utilizandose inversores de frequência por exemplo Esses dispositivos além de permitirem a variação da velocidade do motor auxiliam na redução do consumo de energia elétrica evitam partidas bruscas que possam danificar componentes do sistema e aumentam a vida útil dos motores elétricos Conforme mostra a Figura 3 um inversor de frequência é constituído por dois conversores sendo o primeiro um CACC retificador e o segundo um CCCA inversor O conversor CACC possui sua entrada ligada à rede de energia por meio de um transformador e na sua saída formase um barramento CC neste caso foi desconsiderado o filtro que servirá de alimentação para o segundo conversor A saída do conversor CCCA é aplicada ao motor trifásico que deve ser alimentado A entrada do retificador está ligada a um transformador com secundário ligado em estrela cuja tensão eficaz de fase é 230V60Hz Da especificação do fabricante do motor sabese que sua tensão RMS nominal de linha é 440V60Hz potência nominal 10cv e fator de potência de 07 quando em potência nominal Os enrolamentos do estator estão fechados em estrela Considerando os diodos e os transistores ideais responda Figura 3 Circuito inversor de frequência a 05 Qual é a tensão média no barramento CC b 05 Considerando que o inversor opera no modo de seis pulsos modo 180 determine a tensão RMS de fase e de linha que será aplicada aos terminais do motor Esta tensão é admissível para este motor c 05 Qual é a corrente RMS de linha para a componente fundamental nos terminais do motor Considere que o motor está operando em potência nominal e que 1cv7355W Sabese que para um motor trifásico a potência total é cos 3 VL IL P d 10 Qual é a corrente de pico nos transistores IGBT da ponte inversora