Lista de Eletrônica de Potência

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 2ª Lista de exercíciosUNIDADE II 2º2024 20 pts Prof Flávio Maurício de Souza 1º EXERCÍCIO O circuito abaixo está sendo usado como circuito de comando de um chopper abaixador que utiliza um transistor bipolar como interruptor estático Este chopper está acionando e controlando a rotação de um motor cc a imãs permanentes através de sua armadura a partir de uma tensão contínua de 100 Volts com um torque de carga de 10Nm Considerando os dados do motor pedese a Deduza uma expressão matemática genérica que relaciona a rotação do motor com o sinal de comando denominado de Vc no diagrama b Utilizando a expressão acima ou outro procedimento determine o valor de R1 para que seja igual a 200 rpm c Que alterações devem ser feitas no circuito para que se possa variar a rotação continuamente de 0 a 200 rpm com o mesmo torque RA Resistência ôhmica do circuito de armadura 24 Ohms KA 02 VRPM e KB 133 NmA 2º EXERCÍCIO O circuito abaixo está sendo usado como circuito de comando de um chopper abaixador que utiliza um transistor bipolar NPN como interruptor estático Este chopper operando em regime de condução contínua de corrente está acionando e controlando a rotação de um motor cc através de sua armadura O motor por sua vez aciona uma carga que tem um torque ou conjugado de 20 Nm Considerando os dados do motor pedese a Determine uma expressão matemática que relaciona a rotação do motor com o parâmetro M M VRVC e também com o valor de E alimentação do chopper b Determine a rotação em RPM utilizando por exemplo a expressão deduzida na letra b para M06 e E tensão contínua de alimentação do chopper igual a 100 Volts c Desenhe a forma de onda de tensão observada nos terminais do motor indicando os níveis de tensão e intervalos de tempo para o caso da letra b DADOS DO MOTOR Ka Va IaRa rotação em RPM CL Kb Ia CL Torque ou conjugado de carga Onde Va tensão contínua de armadura Ia corrente de armadura Ra Resistência ôhmica do circuito de armadura 025 Ohms Ka 0 2 VRPM Kb 12 NmA 3º EXERCÍCIO Considere o diagrama de comando PWM abaixo para um chopper abaixador Observando o diagrama determine a expressão do Duty Cycle D em função do sinal denominado de Vc sabendo que o sinal V1 é uma onda senoidal de amplitude VMAX maior que a fonte VA e período de 2π 3 T 3T w 2pi3T 1 rads Vc Va R2 R1 R2 Vs 5v V1 Vc 0 V1 Vc V1 Vc Vmer sen wt Vc Sen t Vc Vmor t Sen 1 Vc Vmor t1 Sen1 Vc Vmor t2 pi Sen 1 Vc Vmor D Tton T t2 t1 T B pi 2 Sen 1 Vc Vmor 2 pi 12 Sen1 Vc Vmor pi 2 a Ciclo de trabalho D 1 Ve Vc Vomed D 5V Potencia wM 1 M 100 1804 b w06 40 1804 2186 rads c 100 V 40V 15ms 45ms 1ms t 1 a Saida Vo do AmpOp Vo 5 V1 Vc 0 Vc V1 Modulo Maquina CC Ea Km wnom VI RA IA T Km Ia Velocidade w w VT RA IA Km 100 24 10133 133 6162 rads b Se w 200 rpm entao EA 966 V Vc 10K 10 10K R1 966 1 Vc 10 100 1804 Vc 0184 R1 533Kohm c Deve ser aumentado o radon resolução do potenciometro