Um retificador monofásico de onda completa com ponte simétrica (ou assimétrica) 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 RLE onde
e
e
.
Uma carga RLE onde
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos um retificador monofásico de onda completa com ponte, alimentado por uma rede elétrica com tensão de linha de
e frequência de
. Precisamos encontrar o valor médio da tensão e da corrente na carga, considerando que o ângulo de disparo é
. A carga é do tipo RLE, com resistência
, indutância
e uma força eletromotriz
. Para isso, vamos usar conceitos de eletrônica de potência, como retificação controlada, circuitos RLE e cálculo de médias de sinais retificados.
Passo 2
Primeiro, vamos determinar a tensão de alimentação do retificador. A rede está em estrela, então a tensão de fase (
) é relacionada à tensão de linha (
) por:
Passo 3
Em um retificador de onda completa com ponte, a tensão média na carga sem considerar o ângulo de disparo (
) é dada por:
Mas como temos um ângulo de disparo de
, precisamos ajustar essa fórmula.
Passo 4
A tensão média de saída para um retificador controlado (com ângulo de disparo
) é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos considerar a presença da indutância
e da força eletromotriz
. O circuito é um RLE, então a tensão na carga também inclui o efeito da indutância e da corrente através dela. A equação da tensão para um circuito RLE é:
Assumindo que a indutância suaviza a corrente, podemos aproximar que
é pequeno e desprezar seu efeito para simplificação:
Passo 6
Isolando a corrente média
:
Calculando:
O sinal negativo indica que a corrente está invertida, o que não faz sentido físico nesse contexto. Isso sugere que a tensão média fornecida não é suficiente para superar a força eletromotriz
, o que significa que a corrente efetiva na carga será zero.
Resposta
Após os cálculos, o valor médio da tensão na carga é aproximadamente
. No entanto, como essa tensão não é suficiente para superar a força eletromotriz de
, a corrente média na carga efetivamente será
.