Baixe o app para aproveitar ainda mais
Leia os materiais offline, sem usar a internet. Além de vários outros recursos!
Eletrônica de potencia Aula 13 - Inversor trifásico
Compartilhar
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EEN502.1 FUNDAMENTOS DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA AULA 13 – INVERSOR TRIFÁSICO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 2 Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VC UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO CIRCUITO EQUIVALENTE Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO PWM Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 4 • Para obter três tensões de saída balanceadas no conversor CC-CA trifásico, a mesma forma de onda triangular é comparada com três sinais de controle senoidais defasados de 120° entre si. • O índice de modulação de frequência deve ser ímpar e múltiplo de 3, para eliminação dos harmônicos de ordem par. Já os outros harmônicos ímpares dominantes são eliminados pela tensão de fase-fase. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO PWM Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 5 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO PWM Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 6 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐴 > 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐴+ 𝑜𝑛 → 𝑣𝐴𝑁 = 𝑉𝑑 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐴 < 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐴− 𝑜𝑛 → 𝑣𝐴𝑁 = 0 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐵 > 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐵+ 𝑜𝑛 → 𝑣𝐵𝑁 = 𝑉𝑑 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐵 < 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐵− 𝑜𝑛 → 𝑣𝐵𝑁 = 0 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐶 > 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐶+ 𝑜𝑛 → 𝑣𝐶𝑁 = 𝑉𝑑 𝑣𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙, 𝐶 < 𝑣𝑡𝑟𝑖 → 𝑇𝐶− 𝑜𝑛 → 𝑣𝐶𝑁 = 0 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EXEMPLO 1 – FORMAS DE ONDA Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 7 • Desenhar as formas de onda da tensão de saída do inversor trifásico PWM UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 8 Instante t1→ t2 • 𝐼𝑐 > 0 • G1 e G4 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 9 Instante t2→ t3 • 𝐼𝑐 > 0 • G1 e G3 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 10 Instante t3→ t4 • 𝐼𝑐 > 0 • G1 e G4 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 11 Instante t5→ t6 • 𝐼𝑐 < 0 • G2 e G3 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 12 Instante t6→ t7 • 𝐼𝑐 < 0 • G2 e G4 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INTERVALOS DE CONDUÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 13 Instante t7 t8 • 𝐼𝑐 < 0 • G2 e G3 → ON Vdc G1 G2 G3 G4 G5 G6 VA VB VCIab 1 2 3 G1 G2 G3 G4 V inv +V d -V d I ab 4 65 87 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ • O valor de pico da componente fundamental em cada perna do inversor é: • Já valor rms da componente fundamental da tensão fase-fase é: AMPLITUDE DA TENSÃO DE SAÍDA Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 14 𝑉𝐴𝑁1 = 𝑚𝑎 𝑉𝑑 2 𝑉𝐴𝐵1 = 0,612 𝑚𝑎 𝑉𝑑 𝑉𝐴𝐵1 = 3 2 𝑉𝐴𝑁1 = 3 2 2 𝑚𝑎𝑉𝑑 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ HARMÔNICOS DA TENSÃO DE SAÍDA Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 15 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ REGIÕES DE OPERAÇÃO Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 16 • Região de sobremodulação, quando ma > 1 • Para valores elevados de ma, a tensão de saída PWM do conversor muda para uma forma de onda quadrada. • Neste modo de operação a magnitude da tensão de saída deve ser controlada pela tensão CC de entrada. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ONDA QUADRADA Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 17 • O valor rms da componente fundamental da tensão fase-fase: 𝑉𝐿𝐿1 = 3 2 4 𝜋 𝑉𝑑 2 ~0,78𝑉𝑑 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ONDA QUADRADA Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 18 • Componentes harmônicas na tensão fase-fase: onde h = 6n ± 1 (n = 1, 2, 3, ...) 𝑉𝐿𝐿ℎ = 0,78 ℎ 𝑉𝑑 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ DEAD-TIME Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 19 td Ideal Transition T1 T2 +0.5Vd -0.5Vd -0.5Vd +0.5Vd +ia -ia td Tc = 1/Fc Increasing Decreasing Vao Vao T1 T2 0.5 VDC D1 D2 +ia -ia 0.5 VDC Atraso entre os pulsos de Ta+ e Ta- para evitar curto-circuito Ta+ Ta- Ta- Ta+ UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EFEITO DO DEAD-TIME Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 20 ∆V ∆V Vref td td Vd Vd ia Vao ∆V ∆V Φ UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EFEITO DO DEAD-TIME Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 21 VA - ΔVA iA > 0 Tensão desejada VA + ΔV iA < 0 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EXEMPLO 2 Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 22 • Em um conversor CC-CA trifásico, Vd = 400 V, ma = 0,4, mf = 33 e f1 = 60 Hz. a. Calcule o valor rms da componente fundamental de tensão fase-fase vAB b. Indique as frequências dos harmônicos dominantes em vAB. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ REFERÊNCIAS • Mohan, N., Undeland, T. M. e Robbins, W. P., “Power Electronics – Converters, Applications and Design”, Capítulo 8, Wiley, 2013. Prof. Robson Bauwelz Gonzatti 23
Continue navegando
Conteúdos escolhidos para você
Perguntas dessa disciplina
Compartilhar