Um retificador trifásico de onda completa totalmente controlado é alimentado por uma rede elétrica em estrela cuja tensão de linha (tensão entre fases) é
. Determine o valor médio da tensão e da corrente na carga considerando que o ângulo de disparo é
para:
Uma carga puramente resistiva de
.
Uma carga puramente resistiva de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de eletrônica de potência juntos! A gente precisa calcular a tensão média e a corrente média em uma carga resistiva que está ligada a um retificador trifásico de onda completa totalmente controlado. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre retificadores, tensões em sistemas trifásicos e como calcular essas médias usando fórmulas específicas. Não se preocupa que a gente vai passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos entender as informações que o exercício nos dá:
- A tensão de linha (entre fases) é de
a . - O ângulo de disparo (
) é . - A carga é puramente resistiva com resistência de
.
Nosso objetivo é encontrar a tensão média (
) e a corrente média (
) na carga.
Passo 3
Como o sistema está conectado em estrela (ou “estrela-triângulo”), precisamos primeiro calcular a tensão de fase (
), que é a tensão entre qualquer fase e o neutro. Em um sistema estrela, a tensão de fase é menor que a tensão de linha. A relação é dada por:
Vamos calcular isso:
Então, a tensão de fase é aproximadamente
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a tensão média de saída (
) do retificador trifásico totalmente controlado. A fórmula para a tensão média em um retificador trifásico totalmente controlado é:
Onde:
-
é a tensão de fase que acabamos de calcular. -
é o ângulo de disparo, que neste caso é .
Vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos
:
Agora, substituindo:
Vamos calcular passo a passo:
Então, a tensão média é aproximadamente
.
Passo 5
Com a tensão média calculada, podemos agora encontrar a corrente média na carga resistiva usando a Lei de Ohm, que diz:
Onde:
-
é a tensão média que calculamos. -
é a resistência da carga, que é .
Substituindo os valores:
Resposta
A tensão média na carga é aproximadamente
e a corrente média na carga é de
.