A Eletrônica de Potência
Por: Lucas Araújo • 22/4/2019 • Trabalho acadêmico • 1.600 Palavras (7 Páginas) • 171 Visualizações
Universidade Federal de São João del Rei
Campus Alto Paraopeba
Eletrônica de Potência
Aluno: Lucas Henrique Araújo Corrêa
Professor: Alexandre Cândido Moreira
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Ouro Branco, MG
Abril de 2018
Sumário
1. Introdução 3
2. Objetivos 4
3. Desenvolvimento 4
4. Resultados e Discussões 5
5. Referências 13
Introdução
O fornecimento de energia elétrica é feito a partir de uma rede de distribuição em corrente alternada, devido, principalmente, à facilidade de adaptação do nível de tensão por meio de transformadores. Em muitas aplicações, no entanto, a carga alimentada exige uma tensão contínua. A conversão CA-CC é realizada por conversores chamados retificadores.
Os retificadores podem ser classificados segundo a sua capacidade de ajustar o valor da tensão de saída (controlados x não controlados), de acordo com o número de fases da tensão alternada de entrada (monofásico, trifásico, hexafásico, etc.) e em função do tipo de conexão dos elementos retificadores (meia ponte x ponte completa).
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Figura 1: Retificador trifásico não-controlado
Quando a potência da carga alimentada se eleva, via de regra são utilizados retificadores trifásicos como mostra a figura 1, a fim de, distribuindo a corrente entre as 3 fases, evitar desequilíbrios que poderiam ocorrer caso a corrente fosse consumida de apenas 1 ou 2 fases.
A figura 2 mostra formas de onda típicas considerando que o lado CC é composto, dominantemente, por uma carga resistiva, indutiva ou capacitiva. No primeiro caso a corrente segue a mesma forma da tensão sobre a carga, ou seja, uma retificação de 6 pulsos. Quando um filtro indutivo é utilizado, tem-se um alisamento da corrente, de modo que a onda apresenta-se praticamente retangular. Já com um filtro capacitivo (mantendo ainda uma pequena indutância série), tem-se os picos de corrente. Com o aumento da indutância tem-se uma redução dos picos e, eventualmente, a corrente não chega a se anular.
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Figura 2: Formas de onda no lado CA para retificador trifásico, não-controlado, alimentando diferentes tipos de cargas
Objetivos
Simular o controle de velocidade da máquina de corrente contínua apresentado. Encontrar e calcular os parâmetros de desempenho do retificador, e plotar os gráficos da tensão a FFT da corrente Discutir se a corrente é distorcida, comentar os harmônicos e encontrar o valor da THD.[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]
Desenvolvimento
O trabalho proposto foi simular o controle de velocidade de uma máquina de corrente contínua e obter os parâmetros de desempenho de um circuito retificador trifásico, não controlado de 6 e 12 pulsos, através do software PSIM. Foi simulado os seguintes circuitos:
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Circuito 1: Retificador trifásico de seis pulsos, não-controlado.
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Circuito 2: Retificadores trifásicos de doze pulsos, não controlado.
Para fazer a simulação de forma correta, foram utilizados as seguintes especificações no motor e na carga:
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Figura 3: tabela com valores do motor
Resultados e Discussões
Após realizado a simulação, foram obtidos os insumos necessários para completar o que foi proposto.
Parte 1: Retificador trifásico de seis pulsos, não-controlado.
- Valor eficaz da tensão de linha para que o motor funcione com a velocidade nominal no eixo, considerando um erro abaixo de 1%.[pic 12]
Utilizando a seguinte equação obtêm-se no qual Vcc = 200V.[pic 13]
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Como pede-se a tensão eficaz de linha, tem-se que transformar esse valor:
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Com essa tensão vinda da distribuidora de energia, a velocidade do motor obtida na simulação é de e o valor nominal de . Com esses valores, há como obter o erro .[pic 18][pic 19][pic 20]
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O erro obtido foi de 0,29%, que está dentro do que foi pedido, mas afim de obter um erro menor e trabalhar da melhor forma possível, foi realizado testes na simulação com valores da tensão de linha de entrada próxima ao que foi calculado, chegando a um resultado de Com esse valor de tensão tem-se uma velocidade e consequentemente um erro [pic 23][pic 24][pic 25]
- Parâmetros de desempenho do retificador
Da simulação retira-se alguns valores necessários para o cálculo dos parâmetros de desempenho
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e [pic 27][pic 28]
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e [pic 30][pic 31]
A partir desses valores tem como calcular os parâmetros de desempenho:
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Fator de Forma
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Fator de Ripple
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No qual o valor de [pic 37]
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Fator de Crista
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Os valores de e são obtidos na simulação, e equivalem, respectivamente a 80,25 A e 30,27 A.[pic 40][pic 41]
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- Plotar gráficos de tensão , com apenas 1 ciclo de . O que se pode afirmar a respeito?[pic 43][pic 44]
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Figura 4: Gráfico de Vcc e Vab
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