Enunciado

Alguns sistemas modernos de transmissão de energia elétrica agora têm maiores segmentos de transmissão com altas tensões CC. Existem várias boas razões para isso, mas não vamos analisá-lo nesse momento. Para converter de CA para CC, são usados circuitos eletrônicos de

potência. A tensão CA trifásica inicial é retificada (usando um retificador de onda completa). Verifica-se que o secundário conectado em uma combinação triângulo-estrela e triângulo-triângulo proporcionam uma ondulação (ripple) muito menor após o retificador de onda completa. Como isso ocorre? Lembre-se de que esses são dispositivos reais e são enrolados em núcleos comuns.

Sugestão: Use as Figuras 13.47 e 13.49 e o fato de que cada bobina do secundário conectado em estrela e cada bobina do secundário conectado em triângulo estão enroladas no mesmo núcleo de cada bobina do primário conectada em triângulo de modo que a tensão de cada uma das bobinas correspondentes estão em fase. Quando os terminais de saída do secundário são conectados à carga através de retificadores de onda completa, vemos que a ondulação é bastante reduzida. Caso necessário, consulte seu professor para mais orientações.

Passo 1

Esse é um problema muito interessante e muito prático.

Você está criando um segundo conjunto de ondas senoidais para enviar pelo retificador de onda completa, 30 ° defasado do primeiro conjunto. Começamos mostrando os componentes do transformador.

Passo 2

O caminho aqui é enrolar as bobinas secundárias com cada fase da primária. Assim, a-b é enrolado em torno do mesmo núcleo que A 1 - N 1 e A 2 - B 2 .

Passo 3

A próxima coisa que precisamos fazer é garantir que as tensões sejam iguais. Precisamos trabalhar o número de voltas de cada secundário para que o pico de V A 1   –   V B 1   seja igual a V A 2   –   V B 2 .

Agora, vejamos algumas das equações que envolvem. Se deixarmos

V a b   ( t )   =   100 s i n   ( t )   V

assuma que temos um transformador ideal, e as relações de espiras são tais que obtemos

V A 1 - N 1   ( t )   =   57,74 s i n   ( t )   V  

e

V A 2 - B 2 ( t   )   =   100 s i n   ( t )   V

Passo 4

Em seguida, vejamos

V b c ( t )   =   100 s i n   ( t   +   120   ° )   V

Isso leva a

V B 1 - N 1   ( t )   =   57,74 s i n   ( t   +   120   ° )   V

Passo 5

agora precisa determinar V A 1 - B 1 ( t ) .

V A 1 - B 1   ( t )   =   57,74   s i n   ( t )   -   57,74   s i n   ( t   +   120   ° )   =   100   s i n   ( t   –   30   ° )   V .

Isso faz com que a tensão de saída por fase seja igual a

  V o u t ( t )   =   [ 100 s i n   ( t )   +   100 s i n   ( t   –   30   ° ) ]   V

Passo 6

Podemos fazer isso para cada fase e terminar com a saída sendo enviada ao retificador de onda completa.

  V o u t     ( t )   =   [ |   100 s i n   ( t )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   30   ° )   |   +   |   s i n   ( t   +   120   ° )   |       100 s i n   ( t   +   90   ° )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   120   ° )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   150   ° )   | ]   V

Resposta

V o u t     ( t )   =   [ |   100 s i n   ( t )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   30   ° )   |   +   |   s i n   ( t   +   120   ° )   |       100 s i n   ( t   +   90   ° )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   120   ° )   |   +   |   100 s i n   ( t   –   150   ° )   | ]   V

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