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Professor: Luciano de Macedo Barros São Cristovão SE Disciplina: Eletrônica de Potência Aula 2 Universidade Federal de Sergipe UFS Departamento de Engenharia Elétrica - DEL 2 Introdução Formação Acadêmica Graduação em Engenharia Elétrica com ênfases em Controle e Automação e Eletrotécnica (2003 - 2009). Mestrado em Engenharia Elétrica (2009 - 2011). Doutorado em Engenharia Elétrica (2011 - 2015). Sumário da Apresentação 1. Introdução; 2. Conversão de Energia 3. Eletrônica de Potência (ELEPOT) 4. Divisão da Eletrônica de Potência 5. Aplicações 3 Conversão de Energia Eletrônica de Potência é uma ciência aplicada que aborda a conversão e o controle de fluxo de energia elétrica entre dois ou mais sistemas distintos, através de conversores estáticos de potência. Este controle de fluxo é realizado através de um conversor de potência que pode ser alimentado a partir de uma fonte de tensão alternada ou contínua. Tem-se então na saída uma tensão (ou corrente) alternada ou contínua, dependendo da própria estrutura topológica do conversor, dos dispositivos e do comando utilizados. 4 Conversão de Energia O que é um conversor estático de potência? “Um conversor estático pode ser definido como um sistema constituído por elementos passivos (resistores, capacitores, indutores, ...) e elementos ativos (interruptores), associados de uma forma pré-estabelecida para o controle de fluxo de energia elétrica” 5 Figura 1- Princípio do conversor de potência. Conversão de Energia Definição: Conversor rotativo: aquele que converte energia usando mecanismos móveis (gerador-motor-gerador); Conversor estático: dispositivo eletrônico que converte energia sem usar componentes móveis (giratórios). 6 Figura 2 - Conversores de energia. Conversão de Energia ESTÁGIOS DE OPERAÇÃO Aberto, desligado ou bloqueado Fechado, ligado ou conduzindo Durante a comutação entre os estágios descritos acima 7 Figura 3- Funcionamento de um interruptor (chave). CARACTERÍSTICAS IDEAIS Queda de tensão deve ser nula em condução Tempos de comutação nulos (entrada em condução e bloqueio instantâneos) Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência é a tecnologia associada com conversão eficiente, controle e condicionamento de potência elétrica através de interruptores estáticos de uma fonte disponível na entrada em uma saída desejada; Entende-se que Eletrônica de Potência é uma área da Engenharia Elétrica que tem a finalidade de estudar e construir conversores de potência visando o controle de energia elétrica. 8 Eletrônica de Potência Interdisciplinaridade da eletrônica de potência 9 Figura 4 - Relação de ELEPOT com outras áreas. Eletrônica de Potência 10 Figura 5- Grupo de conversores DOCX Aplicações O uso da eletrônica de potência está vastamente disseminado, assim como a eletrônica de modo geral. As aplicações iniciais eram eminentemente industriais, por isso nos anos 60, 70 e 80 do século passado, esta área denominava- se de eletrônica industrial. Já existiam aplicações em diversas áreas. 11 Aplicações Nos nossos lares: Rádio e posteriormente os televisores. O desenvolvimento da indústria de semicondutores, a partir dos anos 50 do século passado, com a invenção do transistor. Posteriormente outras aplicações foram surgindo, como controle de temperatura, acionamento de motores em corrente contínua e alternada, fontes ininterruptas de energia. O processamento de energia em altas potências, seja na geração e na distribuição de energia, também é uma aplicação comum desde a época das válvulas. 12 Aplicações Fontes chaveadas; Controle de motores de corrente contínua e alternada; Conversores para soldagem; Alimentação de emergência; Carregadores de bateria; Retificadores para eletroquímica; Transmissão em corrente contínua; Reatores eletrônicos; Filtros ativos; Compensadores estáticos; Processamento de energias alternativas; Amplificadores de potência; Controles de temperatura; Entre outras 13 Aplicações Fontes chaveadas 14 Figura 6- Conversão CA-CC e CC-CC. Aplicações Acionamento de motores 15 Figura 7- Conversor Back-to-Back. Conversores - Experimental 16 Conversores - Experimental 17 Conversores - Experimental 18 Conversores - Experimental 19 Conversores - Experimental 20 Conversores - Experimental 21 Conversores - Experimental 22 Aplicações 23 Aplicações 24 Aplicações 25 Aplicações 26 Aplicações 27 Aplicações 28 Aplicações 29 Aplicações 30 Aplicações 31 Aplicações 32 Aplicações 33 Aplicações 34 Aplicações 35 Aplicações 36 Aplicações 37 Aplicações 38 Aplicações 39 Aplicações 40 Aplicações 41 Aplicações 42 Aplicações 43 Aplicações 44 Aplicações 45 Aplicações 46 Aplicações 47 Aplicações 48
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