Estudo Dirigido 1 - Elt 561

Os capacitores possuem a função de atenuar variações de tensão nos equipamentos de eletrônica de potência Nestes equipamentos são conectados vários capacitores em paralelo banco de capacitores resultando em uma alta capacitância final Nestes equipamentos a tensão contínua possui polaridade sempre no mesmo sentido viabilizando o uso de capacitores eletrolíticos Mas neste exercício vamos considerar um capacitor de porcelana vide Tabela 2 da apostila então calcule a capacitância e a tensão máxima suportada respectivamente a 167 nF e 570 V b 167 nF e 285 V c 167 nF e 285 V d 167 nF e 285 V e 167 nF e 285 V Um módulo fotovoltaico possui um comportamento similar a uma fonte de corrente quando opera fornecendo tensões inferiores a 35 Volts Uma resistência em paralelo com esta fonte pode representar algumas perdas internas do módulo A figura abaixo representa o circuito elétrico equivalente simplificado de um módulo fotovoltaico carregando uma bateria de 12V e uma lâmpada de LED de 6 Watts de 12 Volts Determine o valor da corrente iC a 25 A b 53 A c 052 A d 075 A e 52 A Utilizando o circuito da questão anterior determine a tensão e a potencia fornecida para a bateria a 124 V e 915 W b 248 V e 1827 W c 124 V e 915 W d 124 V e 915 W e 124 V e 915 W Utilizando o circuito da questão anterior determine a potencia fornecida pelo módulo fotovoltaico a 974 W b 338 W c 974 W d 1944 W e 974 W 3 VBAT V1 V0 V0 0 V terra V2 V0 12 V2 12 V V1 V2 50 m i2 V1 12 005 736 V1 12368 V VBAT V1 V0 12368 V 124 V PBAT VBAT i2 PBAT 12368 736 PBAT 124 736 913 915 W Utilizando o circuito da questão anterior responda o que aconteceria se retirar a bateria do circuito a O módulo fotovoltaico iria queimar b A tensão na lâmpada iria para 1546 V e esta forneceria uma elevada intensidade luminosa c A tensão na lâmpada iria para 15 V e esta forneceria baixa intensidade luminosa d A tensão na lâmpada iria para 0 V e A tensão na lâmpada iria para 1546 V a queimando 6 L μ0 μr N2 A l N 250 μ0 4π 107 μr 304 l 2π R2 2π 10 32 17 π cm 017 π m A 3 cm 5 cm 15 cm2 16 104 m2 L 4 π 107 2502 15 104 304 017 π 0067 H 67 mH Os indutores com núcleo de ferrite são fundamentais nos equipamentos de eletrônica de potência como inversores de frequência conversores abaixadores e elevadores de tensão contínua ou fontes de corrente contínua Estes indutores operam com oscilações de tensões na ordem de dezenas de kHz e sua função é suavizar a corrente do circuito Calcule a indutância a 67 mH b 067 H c 134 mH d 33 mH e 67 mH 4 PMOD VMOD i1 i1 7876 A VMOD V1 V0 12368 V 124 V PMOD 124 7876 976624 974 W O inversor de frequência transforma a corrente continua em alternada este equipamento é fundamental em sistemas fotovoltaicos sincronizados com a rede elétrica alternada Um arranjo fotovoltaico de 10 placas de 390Watts de pico é conectado a um inversor de frequência da PHB de 3kW situado a uma distância de 50 metros O cabo utilizado é de 25 mm² cuja resistència é de 88 Ωkm A partir destas informações calcule a queda de tensão nos cabos e a potência na entrada do inversor lado CC respectivamente a 71 V e 26 W b 71 V e 2631 W c 71 V e 2631 W d 71 V e 263 W e 071 V e 2631 W 2 Transformação de fontes 100 8 800 V1008 800 800 24 50 m 100 i1 i2 12 100i1 800 24 i1 i2 0 Malha 1 005 i2 12 24 i2 i1 0 Malha 2 i1 7876 A i2 736 A iC i1 i2 7876 736 0516 A 052 A Com os mesmos dados da questão anterior calcule a tensão no arranjo fotovoltaico a potência gerada no arranjo fotovoltaico e a potência dissipada nos cabos respectivamente a 32 V 2689 W e 577 W b 3319 V 2689 W e 58 W c 332 V 269 W e 577 W d 3319 V 2689 W e 577 W e 3319 V 269 W e 577 W 1 C Er E0 A d A 135 cm2 135 104 m2 E0 885 1012 d 5 µm 5 106 m Er 7 C 7 885 1012 135 104 167 108 167 nF 5 10 6 VRUP d Rd Rd 57 KVmm d 5 µm 0005 mm VRUP 0005 57 00285 KV 285 V Com os mesmos dados da questão anterior calcule o rendimento no inversor e fator de potência do inversor respectivamente a 964 e 096 b 996 e 0964 c 964 e 0996 d 881 e 0996 e 984 e 096 9 η Psaida Pentrada 25363 W 2631 W 0964 964 FP Potiva S 25363 VAc IAc 25363 2273 112 0996 7 R ρ lA R 88 50 103 25 1012 176 103 Ω 17 107 50 25 106 88 106 50 25 106 7 88 Ω 1000 m 50 m R 044 Ω 1 cabo 2 cabos 088 Ω V R icc V 088 81 7128 V 71 V Potcc Vinversor icc Potcc 3248 81 263088 2631 W 8 Varranjo Vinversor Vcabo Varranjo 3248 71 3319 V Potarranjo Varranjo icc 3319 81 2689 W Potarranjo Potinversor Potcabo Potcabo 2631 2689 58 577 W