Eletronica de Potencia - PE1 - Prova Escrita 1 - UFPB

Universidade Federal da Paraíba Centro de Energias Alternativas e Renováveis Departamento de Engenharia de Energias Renováveis Eletrônica de Potência 20241 Prof Italo Roger Ferreira Moreno Pinheiro da Silva 90 Aluno Emilly Modesto Pereira Data 20 08 2024 Prova escrita 1 PE1 Problema 1 Baseado no problema 3 adaptado de Hart cap2 problema 221 p62 20 20 pontos Considere um circuito elétrico RLC e série alimentado por uma fonte não senoidal que possui os seguintes parâmetros vst 1 24 cos2π60t 15 cos2π60t 45 10 cos2π180t V R 1 Ω L 10 mH e C 10 μF Determine a potência absorvida por cada elemento e a THD da corrente v Problema 2 Baseado no problema 3 adaptado de Hart cap3 problema 325 p109 30 40 pontos Na Figura 1 apresentase um retificador de meia onda controlado que tem uma fonte CA de 120 V rms em 60 Hz A carga é R 25 Ω Determine 20 pontos O ângulo de atraso para que a corrente média na carga seja 2 A v 20 pontos O fator de potência de entrada e a eficiência desse retificador se a tiristor dissipar 20 Wv Problema 3 Baseado no problema 2 adaptado de Hart cap4 problema 431 p167 40 40 pontos A rede elétrica monofásica de 380 V rms e 60 Hz por meio de um conversor controlado a tiristor carrega um arranjo de baterias que produz Vdc 200 V cf Figura 2 Suponha que L tenha um valor alto o suficiente para produzir uma corrente que é aproximadamente livre de ripple e considere uma resistência equivalente de R 1 Ω Despreze as perdas nas chaves de potência Determine a eficiência do sistema para os ângulos de disparo do conversor 30º e 50º Observações 1 Leia atentamente o enunciado 2 Enumere as folhas de resposta 3 Indique as respostas da questão 4 Apresente corretamente as unidades de base das variáveis e constantes Figura 1 Retificador de meia onda alimentando uma carga resistiva Figura 2 Retificador controlado em ponte alimentando um arranjo de baterias Scanned with CamScanner 01 1 Ω 10mH 10μF PL0 W indutor PC0W capacitor PRRIrms2 I1V1 Z1 onde Z11j2π6010103 j 2π6010105 Z11j 3177 j265125021j2614082 261149 89178 Ω I1 361955 170398 261149 89178 01384 106181 98 A I00A capacitor é um circuito ABERTO plf 60Hz 24 0 15 4524106066j 106066 346066 j 106066361955 170398 pl f180Hz I2V2 Z2 onde Z21j 2π180103 j 2π180101051j 77110978 Ω j 4413097 771162 89250 188 14194 I2 10 0 771162 8926 01297 89126 A Irmssqrt0138422 0129722 011341 A PR10134101018 W observel PS01018W tornec THDu Irms2 Itemrs2Irms 013412 00953200953 09899 98991 Irms013411A 01384 Itemrs 0126422 010953A Q2 Retificador Meia Onda Controlado c R VsRms120V f60Hz R 25Ω Vm1202 V a Determinar α pl que Io 2A VoIoR Vo22550V Vo Vm2π 1cos α 502π120 2 1 cos α 18512 1 cos α cos α08512 αcos1 0851205525 rad α3165214 b FPs PUsRmsIrms RIrms2 UsrmsIrms VoRms Vm2 1απ sen 2α2π 12022 1 05525π sen 20155252π VoRms 120 22 098300 83114103V IoRms VoRmsR IoRms 83110325 313364A FPs253133642120 313364 278 128 914001380 069 51 wat Scanned with CamScanner midondo que o tiristor não é ideal e dissipa PSCR 20W perdas PSCR PR 20 2782791 2982791 X η PS perdasPS 400368 2982791400368 0255 2551 X PoPS PoPo perdas PS Vs rms Is rms 120 33364 400368 w pot fornido pelo fonte X Q3 R controlado onda completo CI RLE R1Ω Vs rms 380 V f 60Hz Vdc 200 v absent L é muito guarda mtio I0 forms uk pl α30 Vo 2Vmπ cos α 2 3307π cos 0018726 2962846 V 0 15266 mod I0 Vo VccR 2962846 2001 962846 A PCC Vcc I0 200 962846 19 256 12 W PR R I rms² 1 96 28462 9 2707242 W η 285276442 9 270 7242 28527 6442 0 6730 675501 P0 PR PCC 28527 6442W Pl α 50 001722 1000 27 V0 2Vmπ cosα V0 23807π cos 0018222 2199014 V I0 2199014 2001 199014 A PCC 200 199014 3 980 28 w PR 1 199014² 3960652 w ηc 4 3573457 3961657 4 37613457 3919064 901941