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12 ___________________________________________________________________________ UNINASSAU (Centro Universitário Mauricio de Nassau) CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ALUNO ELETRÔNICA DE POTÊNCIA ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA SÃO LUIS - MA 2022 13 Aplicação de conversores CA-CA diretos e indiretos. Algumas aplicações: • Controle de intensidade luminosa; • Controle de temperatura; • Controle de velocidade de motores de indução; • Limitação da corrente de partida de motores de indução; • Estabilizadores de tensão; • Filtros ativos; • Pré-estabilização em fontes de alimentação e UPS; • Economia de energia; • Sistemas de potência; • Entre outras. 14 Diferenças e semelhanças entre conversores CA-CA diretos e indiretos. Conversores CA-CA diretos. Nos conversores CA-CA diretos não precisa usar inversores de frequência, pois os transistores eles mesmo fazem a retificação e chaveamento da onda. Conversores CA-CA indiretos. Nos conversores CA-CA indiretos eu tenho que possuir um retificador e depois um inversor para poder retificar meia onda. 15 16 Frequências de chaveamento dos conversores CA-CA diretos e indiretos. A frequência de chaveamento determina quantos ciclos são realizados a cada segundo, ou seja, quantas vezes o transistor conduz e corta a tensão para a carga. No exemplo foi citado como exemplo a frequência de chaveamento de 1kHz, ou seja, o transistor conduz e corta a tensão para a carga 1000 vezes por segundo, tendo cada ciclo de corte e condução um tempo de 1ms, tempo esse determinado como período e representado pela letra T. O período pode ser calculado dividindo-se 1 pela frequência de chaveamento. Frequência maiores diminuem o ruído produzido pelo motor e aumenta a precisão da tensão média gerada pelos transistores, porém, diminuem significada mente a vida útil dos IGBT’s. Quanto menor a frequência de chaveamento, maior o ruído produzido pelo motor, menor a precisão da tensão gerada pelos transistores, porém, aumenta a vida útil dos IGBT’s. Geralmente a faixa de ajuste da frequência de chaveamento da maioria das marcas de inversores e na faixa de 1,25kHz a 10kHz. Geralmente na maioria das aplicações é utilizada a frequência de 5kHz. 17 Tipos de controle empregados nos conversores CA-CA diretos e indiretos. Dois tipos de controle são normalmente empregados: o controle liga-desliga e o controle de fase. 10.1.1 Controle Liga-Desliga Este tipo de controle é usado em situações em que a constante de tempo da carga é muito grande em relação ao período da rede CA, como em sistemas de aquecimento. O controle consiste simplesmente em ligar e desligar a alimentação da carga (em geral uma resistência). O intervalo de condução e o de bloqueio do interruptor é tipicamente de muitos ciclos da rede. Quando a carga é do tipo resistivo, tanto o início da condução quanto seu final podem ocorrer em situações em que tensão e corrente são nulas (início e final de cada semiciclo da rede) tem-se, então, o chamado controle por ciclos inteiros. Sua vantagem é o de praticamente eliminar problemas de Interferência Eletromagnética (IEM) devido a baixos valores de di/dt e dv/dt produzidos por este tipo de modulação. Escolhe-se uma base de tempo contendo muitos ciclos da tensão de alimentação. Dentro do período escolhido, a duração do fornecimento de potência à carga varia desde um número máximo inteiro de semiciclos até zero. A precisão do ajuste depende, assim, da base de tempo utilizada. Por exemplo, numa base de 1 segundo existem 120 semiciclos. O ajuste da tensão aplicada à carga pode ter uma resolução mínima de 1/120. Um método de se conseguir o controle é usar um gerador de sinal triangular, de frequência fixa que é comparado com um sinal CC de controle. O sinal dente de serra estabelece a base de tempo do sistema. O sinal de controle CC vem do circuito de controle da temperatura. A potência entregue à carga varia proporcionalmente a este sinal. A figura 10.2 ilustra está funcionamento. Durante “n” ciclos a carga permanece conectada à alimentação, enquanto fica “m” desconectada. 18 onde Vi é o valor de pico da tensão de entrada (senoidal); Vef é o respectivo valor eficaz e δ é a relação entre o número de ciclos de alimentação da carga dividido pelo número total de ciclos controláveis, podendo ser interpretada como a razão cíclica do controlador. Em termos do impacto deste tipo de controle sobre a qualidade da energia elétrica, embora não se tenha problema de IEM, tem-se a produção de variação de tensão no alimentador em virtude de a carga estar ou não conectada. Isto pode, potencialmente, violar normas que versam sobre este assunto (IEC 61000-3-3). 10.1.2 Controle de fase No chamado Controle de Fase, em um dado semiciclo da rede, o interruptor (tiristor) é acionado em um determinado instante, fazendo com que a carga esteja conectada à entrada por um intervalo de tempo menor ou igual a um semiciclo. Os valores de tensão, corrente e potência na carga dependerão, não apenas de ângulo de disparo, mas também do tipo de carga alimentada, conforme se verá na sequência. 19 RESUMO A disciplina de eletrônica de potência, o assunto abordado nesta atividade, agrega muito para minha trajetória profissional, quando falamos de inversores de frequências por exemplo me traz a oportunidade de compartilhar minha experiência com este equipamento, eu trabalhei em 2018 em uma indústria de alimentos , nesta indústria beneficiava-se Arroz e para que toda linha de produção funcionasse com excelência tínhamos que manter uma sincronia entre as maquinas , então utilizávamos muito o inversor nos controles de velocidade tanto de correias transportadoras garantindo um transporte em uma velocidade sem desperdício de matéria prima como em demais maquinas , espalhador de arroz , compressores de ar, elevadores de transporte de arroz e empacotadeiras e enfardadeiras todos estas maquinas trabalhavam através de motores de indução, o outro equipamento bastante utilizado era a soft-starters para partida suave dos motores. 20 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS https://professorpetry.com.br/Ensino/Repositorio/Docencia_CEFET/Eletronica _Potencia/2012_1/Apresentacao_Aula_10.pdf https://professorpetry.com.br/Ensino/Repositorio/Docencia_CEFET/Eletronica _Potencia/2012_1/Apresentacao_Aula_10.pdf https://www.servicedrive.com.br/lesson/frequencia-de-chaveamento/ https://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/eltpot/cap10.pdf
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