Os diodos são componentes semi-condutores que permitem a passagem da corrente em apenas uma direção: do anodo (A) para o catodo (K). Não é possível - como é o caso de outros componentes semi condutores – controlar a intensidade da corrente. Uma tensão alternada sobre um diodo é convertida em uma tensão C pulsante. Se uma fonte trifásica é utilizada junto com um retificador não controlado, a tensão C continuará a ser pulsante.
Nos retificadores controlados os diodos são trocados pelos tiristores.
Assim como os diodos, o tiristor permite a passagem da corrente em apenas uma direção. Entretanto, a diferença entre esses dois componentes é que o tiristor tem um terceiro terminal o gate ou porta (G). Essa porta deve ser comandada por um sinal antes do tiristor conduzir. Quando uma corrente passa pelo tiristor, o tiristor irá conduzi-la até que ela atinja o valor nulo.
A corrente não pode ser interrompida por um sinal na porta (G). Tiristores são utilizados tanto nos retificadores quanto nos inversores.
O sinal para a porta é o sinal de controle α do tiristor, que é um atraso de tempo, expresso em graus. O valor em graus representa o atraso entre a passagem da tensão por zero e o instante em que o tiristor inicia sua condução.
O retificador controlado tem basicamente a mesma configuração do retificador não controlado com exceção de que os tiristores são controlados por α e começam a conduzir a partir do ponto que um diodo normal inicia até 30º de atraso em relação a passagem da tensão por zero.
A regulação de a permite a variação do valor da tensão contínua na saída do retificador. Um retificador controlado fornece uma tensão C com um valor médio de 1,35tensão de alimentaçãocosα×.
Comparado com o retificador não controlado, o controlado causa maiores perdas e distúrbios na rede de alimentação, porque o retificador drena uma corrente reativa maior se o tiristor conduzir por um curto período de tempo.
Entretanto, a vantagem dos retificadores controlados é que a energia poder ser devolvida para rede.
O circuito intermediário
O circuito intermediário pode ser visto como um reservatório do qual o motor pode drenar energia através do inversor. Ele pode ser construído de acordo com três princípios diferentes de dependendo do tipo de retificador e inversor.
Instrutor: Eng. Henrique Matheus Pág. 23 transforma a tensão variável do retificador em uma corrente contínua variável. A carga determina a amplitude da tensão do motor.
Inversores fonte de tensão (U-converters)
Em conversores fonte de tensão o circuito intermediário consiste em um filtro capacitivo e pode ser combinado com os dois tipos de retificador. O filtro alisa a tensão pulsante do retificador.
Num retificador controlado, a tensão é constante numa dada freqüência, e fornecida ao inversores como uma tensão contínua pura com amplitude variável.
Com retificadores não controlados, a tensão na entrada do conversor é uma tensão C com amplitude constante.
Circuito intermediário com tensão C variável
Finalmente, num circuito intermediário com tensão variável um chopper pode ser inserido na frente do filtro, como visto na figura 29.
O chopper tem um transistor que funciona como uma chave para ligar ou desligar a tensão do retificador. O circuito de controle regula o chopper através da comparação da tensão variável depois do filtro com um sinal de entrada. Se existe diferença, a relação é regulada pelo tempo que o transistor conduz e o tempo que ele é bloqueado. Isso varia o valor efetivo e o tamanho da tensão contínua pode ser expresso como:
ON OFF tUUtt=×+.
Quando o transistor do chopper interrompe a corrente, a bobina do filtro faz com que a tensão através do transistor seja muito grande. Para impedir que isso aconteça, o chopper é protegido por um diodo de roda-livre.
O filtro do circuito intermediário alisa a tensão quadrada que é fornecida pelo chopper. O filtro capacitivo e indutivo mantém a tensão constante para uma dada freqüência.
O circuito intermediário também pode fornecer inúmeras funções adicionais dependendo do seu projeto, como:
• Reserva de energia para suportar variações bruscas de carga.
O inversor é a último conexão do inversor de freqüência antes do motor e o ponto final onde a adaptação da tensão de saída ocorre. Do circuito intermediário o conversor pode receber tanto: