Quais são as vantagens de um retificador trifásico sobre um monofásico?

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando: “Quais são as vantagens de um retificador trifásico sobre um monofásico?”
Conteúdo: Eletrônica de potência – retificação de corrente alternada.
O que vamos precisar:
  1. Entender como funciona um retificador monofásico e um trifásico.
  2. Saber o que é ripple (ondulação) e como a frequência do ripple muda.
  3. Noções de eficiência, qualidade de tensão e necessidade de filtros.

Passo 2

Antes de tudo, bora ver o conceito de ripple e frequência de ondulação:
  • Num retificador monofásico de dupla onda (ponte completa) a frequência de ripple é . Se a rede é 50 Hz, o ripple fica em 100 Hz.
  • Num retificador trifásico de seis pulsos, a frequência de ripple é . Com 50 Hz, vira 300 Hz.
    Isso já dá uma pista: frequência maior = ondulação mais rápida e de menor amplitude, porque o filtro pode “alinhar” melhor.

Passo 3

Por que isso importa?
  1. Menor amplitude de ripple
    • A tensão de saída fica mais próxima de um “DC puro”.
    • Para um dado capacitor de filtro, a ondulação é cerca de 1/3 da do monofásico (porque tem 3× mais pulsos).
    • Se quisermos calcular a ondulação em pico-a-pico, para corrente de carga Vr(pp) approx Idcn,f,C e capacitância :
    onde no monofásico e no trifásico.
  2. Menor corrente de ripple
    • Corrente mais contínua, menos estresse nos componentes.
    • Filtros menores e mais baratos.

Passo 4

Outras vantagens importantes:
3. Maior potência disponível
• Trifásico distribui energia em 3 condutores, logo consegue oferecer maior fluxo de potência sem aumentar demasiadamente corrente por fase.
4. Melhora o fator de potência
• Retificadores trifásicos têm distorção de corrente menor na rede, melhor PF.
5. Menos harmônicos na rede
• Ondulação concentrada em harmônicos de ordem 6k (6ª, 12ª, …), mais fáceis de filtrar do que o espectro amplo do monofásico.
6. Corrente de saída quase contínua
• Isso é essencial em aplicações industriais (motores de corrente contínua, carregadores de baterias, fontes industriais).

Resposta

As principais vantagens do retificador trifásico em relação ao monofásico são:
  1. Ripple muito menor (freqüência de ondulação de em vez de ), gerando DC mais “liso”.
  2. Menor corrente de ripple, permitindo filtros menores e mais baratos.
  3. Maior potência disponível sem aumentar excessivamente a corrente em cada fase.
  4. Fator de potência melhor e menor distorção de corrente na rede.
  5. Harmônicos concentrados em múltiplos de 6, mais fáceis de filtrar.
  6. Corrente de saída praticamente contínua, ideal para aplicações industriais.

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