ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA. CA Aplicações: Inversor monofásico em meia ponte. Inversor monofásico em ponte. Conversores CC-CA de frequência variável

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Vitorino Aquino de Caminha
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1 ELECRÓNCA DE POÊNCA CA Aplicções: versores Coversores CC-CA de frequêci vriável corolo de velocidde de moores de idução foes de limeção iierrupíveis (UPS) vridores de frequêci foes de limeção móveis quecimeo por idução versor moofásico em mei poe v / - S - crg versor moofásico em poe S i crg - - v / - S S S-DEEC 003

vridores de frequêci foes de limeção móveis quecimeo por idução versor

2 ELECRÓNCA DE POÊNCA versor moofásico em poe pricípio básico versores S i crg - - vo v V O S S / S S Crg R 0<</ V V /R / / << -V -V /R Crg RL 0<</ V Ae (-R/L) V /R / / << -V Be (-R/L)(-/) -V /R S-DEEC 003

3 ELECRÓNCA DE POÊNCA Deermição ds coses de iegrção i (-R/L) O Ae (-R/L) V /R /R i Be (-R/L)(-/) O Be (-R/L)(-/) -V -V /R /R Codições de regime permee versores Crg RL (0) () () (/) (/) () () (0) A V /R Be (-R/L)/ -V /R () () (/) A e (-R/L)/ V /R B-V /R (/) de de () () e () () A-B (3) (3) de de () () e (3) (3) AA e(-r/l)/ e(-r/l)/ -V /R /R A[ e (-R/L)/ (-R/L)/ ]-V /R /R A-V /R[/( e (-R/L)/ )] BV /R[/( e (-R/L)/ )] S-DEEC 003

(-R/L)/ -V /R () () (/) A e (-R/L)/ V /R B-V /R (/) de de () () e () () A-B (3) (3) de de () () e (3) (3)

4 ELECRÓNCA DE POÊNCA Ouros ipos de crg V versores v - S R - S L C S / S ω > ω 0 S Crg RLC / 0<</ V e (-R/L) (Acos ωbcosω) v C e (-R/L) (C cos ωd cosω) V ω < ω 0 / << -V e (-R/L)(-/) [(-A)cos ω(-b)cosω] / v C e (-R/L)(-/) [(-C) cos ω(-d) cosω)]- V S-DEEC 003

5 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores Modulção por um impulso S i crg - - S V S / S S Ple od (dois( dois íveis) v O si ω b cos ω V D S S / S δ δ D Depede d crg b 4V vo si 0 0 ( ω) d( ω) si( ω) v o 4V si ( ω) v Orms V Não há corolo de poêci crg S-DEEC 003

6 ELECRÓNCA DE POÊNCA Modulção por um impulso S i O v crg - - vo S rês íveis v O δ si ω δ v Orms V dω V -δ b cos ω δ S V V δ S S δ / δ versores S / S S S S Depede d crg 4V δ vo si( ω) d( ω) si si( ω) b δ 0 4V V O h si δ O corolo de poêci crg obêm-se vrido δ S-DEEC 003

δ versores S / S S S S Depede d crg 4V δ vo si( ω) d( ω) si si( ω)

7 ELECRÓNCA DE POÊNCA Modulção por vários impulsos versores S i crg - - S V / Depede d crg Dois íveis v Orms V v O cos ω b si ω Não há corolo de poêci crg Vrição do coeúdo hrmóico S-DEEC 003

8 ELECRÓNCA DE POÊNCA Crg RL versores Modulção por um impulso (ªh) S V i - S - / S DD3 i v O O Z cos ω cos b si ω ( ω φ ) si( ω φ ) b Z DD4 S Modulção por vários impulsos Z R ( ωl) φ ωl R S-DEEC 003

9 φ φ ELECRÓNCA h DE POÊNCA versores Coversores em poe com crgs com fcor de poêci ão uiário S V i - - S δ φ h h / δ L/R > /ω pode proximr-se corree à ª hrmóic () Oh si (ω-φ) Oh R V Oh ( ωl) φ h ωl R φ φ h V Oh V δ δ si 4V ( ω) d( ω) cosδ A poêci médi eregue à resisêci é: O V h Oh P O V cosφ cosφ hrms O hrms A poêci crg é corold 8V vrido δ ou V R ( ωl ) P cos δ cosφ S-DEEC 003

φ h ωl R φ φ h V Oh V δ δ si 4V ( ω) d( ω) cosδ A poêci médi eregue à resisêci é: O V h Oh P

10 ELECRÓNCA DE POÊNCA Filrgem L3mH C0 S i - - S v versores S - v - S O L3mH C345µF Forms de od de esão e de corree crg S-DEEC 003

11 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores Corolo de poêci um crg coedo um foe de esão lerd S i v c - - S vo - V δ v c h θ θ Corolo de poêci efecu-se coroldo, o âgulo ere e v c (θ) ou o âgulo δ exisido dois grus de liberdde pr o corolo de poêci. Exemplo: Deermir θ e δ por form que poêci eregue à foe c sej 0kW. Cosidere que foe c oper com fcor de poêci uiário (v c em fse com h ). (V c 400V; V 350V; L0mH) S-DEEC 003

liberdde pr o corolo de poêci. Exemplo: Deermir θ e δ por form que poêci eregue à foe c sej 0kW.

12 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores S i v c - - S vo - Como v c esá em fse com h poêci é dd por: V θ δ v c P Oh V Oh V O h c O que dá Oh 50A. Escolhedo v c como referêci pr medid dos âgulos, podemos exprimir V Oh em ermos de δ e θ e deermir os âgulos rvés de h θ V jωl c 0kW V Oh 4V cos δ Vˆ Vˆ ˆ Oh c O h jωl ( 4V cosδ ) e jωl j θ V c θ-5.º e δ7.º S-DEEC 003

Escolhedo v c como referêci pr medid dos âgulos, podemos exprimir V Oh em ermos de δ e θ

13 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores versor limedo em corree S S v c - - v c h SS SS δ θ S θ Poêci médi foe c é: P vc. io Oh Oh 0 δ δ si V c cosθ 4 ( ω ) d( ω ) cosδ P Vc cos δ cosθ S-DEEC 003

14 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO f S V corolo esão de corolo V ri Pordor V -V esão de síd S-DEEC 003

15 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Modulção dois íveis V corolo esão de corolo Pordor V ri V corolo A V - A V A A- V corolo < V ri A- o A off V corolo >V ri A- off A o S-DEEC 003

16 ELECRÓNCA DE POÊNCA idíce de modulção de mpliude idíce de modulção de frequêci versores m m Vˆ Vˆ f corol f f ri S V Ao (h)/v Hrmóic fudmel Hrmóic à frequêci d comução V Ao m V S-DEEC 003

17 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO esão de corolo Pordor Modulção rês íveis Coeúdo hrmóico é mede do coseguido pr modulção íveis pr mesm frequêci de comução. S-DEEC 003

rês íveis Coeúdo hrmóico é mede do coseguido pr

18 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Exemplo: S i - - S V 00V V Oef 0V (60 Hz) f ri 70Hz --Que Que disposiivos disposiivos devem devem ser ser usdos? usdos? --Deermir Deermir o o vlor vlor proprido proprido d d fução fução de de modulção modulção M()? M()? 33 --Deermir Deermir fução fução de de comdo comdo de de S S (q (q ())? ())? 44 --Deermir Deermir o o ídice ídice de de modulção? modulção? 55 --rce rce os os digrms digrms d d esão esão e e d d corree corree crg crg cosiderdo cosiderdo L/Rms? L/Rms?. Disposiivos bidirecciois em corree, uidirecciois em esão, GB s com diodo em iprlelo. m() 70si 60 S-DEEC 003

M()? 33 --Deermir Deermir fução fução de de comdo comdo de de S S (q (q ())? ())? 44 --Deermir Deermir o o ídice ídice de de modulção?

19 ELECRÓNCA DE POÊNCA S i - - S versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Exemplo: V 00V V Oef 0V (60 Hz) f ri 70Hz 33 --Deermir Deermir fução fução de de comdo comdo de de S S (q (q ())? ())? 44 --Deermir Deermir o o ídice ídice de de modulção? modulção? 55 --rce rce os os digrms digrms d d esão esão e e d d corree corree crg crg cosiderdo cosiderdo L/Rms? L/Rms? 3. Cosrução d fução de comdo Comprr Comprr um um od od rigulr rigulr 70Hz 70Hz com com fução fução de de modulção modulção pr pr produzir produzir fução fução de de comdo comdo (q (q ()). ()). q ()q () e q ()-q () q ()q () e q ()-q () 4. O ídice de modulção é: 4. O ídice de modulção é: m V V Oef S-DEEC 003

modulção? 55 --rce rce os os digrms digrms d d esão esão e e d d corree corree crg crg cosiderdo cosiderdo L/Rms? L/Rms? 3.

20 ELECRÓNCA DE POÊNCA 5. A esão de síd será V O (q ()-).V () 5. A esão de síd será V O (q ()-).V () versores A corree crg será A corree crg será L R S ms < 70 A corree corree crg crg crescerá crescerá expoecilmee expoecilmee qudo qudo V O V e O V e decrescerá decrescerá expoecilmee expoecilmee qudo qudo V O -V O -V S-DEEC 003

21 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores esão crg pr um frequêci d rigulr de 6kHz e de 00Hz fução de modulção esão crg pr um frequêci d rigulr de 6kHz e de 00Hz fução de modulção Especro Especro d d esão esão crg crg pr pr um um frequêci frequêci d d rigulr rigulr de de6khz e e de de 00Hz 00Hz fução fução de de modulção modulção S-DEEC 003

22 ELECRÓNCA DE POÊNCA versores esão e corree crg pr um f rigulr/f síd 500 esão e corree crg pr um f rigulr/f síd 500 Meor coeúdo hrmóico, meores dimesões, meor redimeo Meor coeúdo hrmóico, meores dimesões, meor redimeo S-DEEC 003

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