Aula1_Intro_ElePot
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Eletrônico

vS

vcomp

vC

Condicionador Conectado em Paralelo à Rede CA Condicionador Conectado em Série à Rede CA

XLiS iC XLi

vF
Consumidor Consumidor

Introdução à Eletrônica de Potência

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Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
Centro Técnico Científico - Departamento de Engenharia Elétrica
Eletrônica de Potência (ENG 1452)
Prof. Luís Fernando Monteiro

 Custom Powers
Resultado Experimental: Condicionador conectado em paralelo com a rede
elétrica, realizando filtragem ativa.

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 Custom Powers
Resultado Experimental: Condicionador Conectado em série com a rede elétrica,
realizando filtragem ativa e compensação de amplitude.

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 Custom Powers

Referências para Leitura:

[1] Fujita, H.; Akagi, H.; “The unified power quality conditioner: The integration of series active filters
and shunt active filters,” 27th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, vol. 1, 23 a 27 de
Junho de 1996, pp. 494-501.

[2] Graovac,D.; Katic, V. A.; Rufer, A. “Power Quality Problems Compensation With Universal Power
Quality Conditioning System,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 22, nº 2, Abril de 2007, pp.
968–976.

[3] Stone, J.; Collinson, A.; “Power Quality – Introduction,” Power Engineering Journal, Abril de 2001,
pp. 58-64.

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 Fontes Alternativas de Energia

Neste cenário, a utilização de conversores de potência é feita com objetivo de
extrair a máxima energia capturada por fontes alternativas de energia como, por
exemplo, solar e eólica.

Conversores de potência com controlador MPPT (Maximum Power Point Tracking)

Motivação em Utilizar Conversores de Potência com Fontes Alternativas de
Energia:
 Extração da máxima potência;
Minimizar oscilações de Tensão e Frequência;
 Produção de Tensões e Correntes com baixo conteúdo harmônico.

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 Fontes Alternativas de Energia
Curvas para determinação do MPPT em uma célula fotovoltaica

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 Fontes Alternativas de Energia

Aerogeradores em alto mar
Dinamarca

Torre Solar (1600 pés)
Austrália

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Combustion
Engine

Synchronous
Machine

Shunt
Power

Compensator

Unbalanced
and

Variable
Non-Linear

Loads

a
b
c

N

Wind
Generator

 Fontes Alternativas de Energia
Conversores de potência condicionando a energia produzida por uma
máquina a Diesel e um Aerogerador.

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 Fontes Alternativas de Energia
Resultados de Simulação – Tensões, Correntes e Frequência com o Conversor
Desligado!

 System Voltages

Vo
lta

ge
 (V

)
Cu

rr
en

t (
A)

Fr

eq
ue

nc
y

(H
z)

Source Currents

Frequency Load
Decrease

Load
Increase

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 Fontes Alternativas de Energia
Resultados de Simulação – Tensões, Correntes e Frequência com o Conversor
Ligado!

Load
Decrease

Load
Increase

System Voltages

Vo
lta

ge
 (V

)
Cu

rr
en

t (
A)

Fr

eq
ue

nc
y

(H
z)

Source Currents

Frequency

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23+1

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 Fontes Alternativas de Energia

Referências para Leitura:

[1] Suvire, G. O.; “Mitigation of Problems Produced by Wind Generators in Weak Systems,” Ph.D.
Thesis (in Spanish), San Juan National University, Argentina, 2009.

[2] Goya, T. et al.; “Torsional Torque Suppression of Decentralized Generators Based on H∞ Control
Theory,” International conference on Power System Transient (IPST’2009), Kyoto, 2-6 June 2009.

[3] Monteiro, L. F. C. et al., “Compensation Algorithm Based on the p-q and CPC Theories for Switching
Compensators in Micro-Grids,” Brazilian Conference on Power Electronics (COBEP 2009), Bonito – MS,
Brazil, September, 2009.

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 Automação Industrial

Em processos de automação industrial, os conversores eletrônicos são utilizados
para acionamento de máquinas. A utilização destes conversores proporciona
aumento da eficiência e minimiza a possibilidade de interrupção indevida de uma
linha de produção.

Motivação em Utilizar Conversores de Potência para Acionamento de
Máquinas:
Minimizar a corrente, durante a partida do motor;
 Controlar Torque e Velocidade;
Minimizar perdas harmônicas, economizando a energia consumida.

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 Automação Industrial
Converosres utilizados no acionamento de um motor de passo

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 Automação Industrial

Conversores utilizados no acionamento de um motor de corrente contínua

~
Rede CA 3 Retificador Chopper

Motor
CC Carga

Mecânica

Conversores utilizados no acionamento de um motor de indução trifásico

~
Rede CA 3 Retificador Inversor

Motor
Indução Carga

Mecânica

~

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 Automação Industrial

Referências para Leitura:

[1] Lipo, T. A.; “Recent Progress in Development of Solid State AC Motor Drives,” IEEE Trans. on
Power Electronics, vol. 3, no. 2, Abril 1998, pp. 105 – 117.

[2] Stroker, J. J.; “What is the Real Cost in High Efficiency?” IEEE Industry Applications Magazine,
Maio/Junho 2003, pp. 32 – 37.

[3] Lai, J.S.; Young, R.W.; McKeever, J.W.; “Efficiency consideration of DC link soft-switching inverters
for motor drive applications,” 25th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, PESC '94,
vol.2, pp. 1003 – 1010.

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