CONVERSORES CC-CA. CA Aplicações: Inversor monofásico em meia ponte. Inversor monofásico em ponte. Conversores CC-CA de frequência variável

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Baltazar Lage Raminhos
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1 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores CONVERSORES CC-CA CA Aplicções: 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 S4 ST-DEEC 007

2 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores versor moofásico em poe pricípio básico S + i crg vo v V O SS4 SS4 T/ S T S S4 Crg R 0<<T/ V V /R T/ T T/ <<T -V -V /R Crg RL 0<<T/ V Ae (-R/L) +V /R T/ T T/ <<T -V Be (-R/L)(-T/) -V /R ST-DEEC 007

3 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Deermição ds coses de iegrção i (-R/L) O Ae (-R/L) +V /R /R i Be (-R/L)(-T/) O Be (-R/L)(-T/) -V -V /R /R Codições de regime permee Crg RL (0) (T) () (T/) (T/) () () (0) A+ V /R Be (-R/L)T/ -V /R (T) () (T/) A e (-R/L)T/ + V /R B-V /R (T/) de de () () e () () A-B (3) (3) de de () () e (3) (3) A+A e(-r/l)t/ e(-r/l)t/ -V /R /R A[+ e (-R/L)T/ (-R/L)T/ ]-V /R /R A-V /R[/(+ e (-R/L)T/ )] BV /R[/(+ e (-R/L)T/ )] ST-DEEC 007

4 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Ouros ipos de crg V v + - S R + - S L C S4 SS4 T/ S ω > ω 0 SS4 T Crg RLC T/ T 0<<T/ V e (-R/L) (Acos ω+bcosω) v C e (-R/L) (C cos ω+d cosω)+ V ω < ω 0 T/ <<T -V e (-R/L)(-T/) [(-A)cos ω+(-b)cosω] T/ T v C e (-R/L)(-T/) [(-C) cos ω+(-d) cosω)]- V ST-DEEC 007

5 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Modulção por um impulso S + i crg S S4 V SS4 T/ S SS4 T Ple od (dois( dois íveis) v O si ω + b cos ω V D SS4 SS4 T/ T S δ δ D S4 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 ST-DEEC 007

6 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Modulção por um impulso S i + O v crg vo S S4 Três íveis v O + δ si ω + + δ v Orms V dω V -δ b cos ω δ S V V δ SS4 SS4 δ T/ +δ S T/ S T S S4 T SS4 SS4 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 ST-DEEC 007

7 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Modulção por vários v impulsos S + i crg S S4 V T/ T 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 ST-DEEC 007

8 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Crg RL Modulção por um impulso (ªh) S V + i - + S S4 - T/ T SS4 DD3 i v O O Z cos ω + cos b si ω ( ω + φ ) + si( ω + φ ) b Z DD4 S Modulção por vários v impulsos Z R + ( ωl) φ ωl R ST-DEEC 007

9 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Coversores em poe com crgs com fcor de poêci ão uiário S + i S S4 V δ φ h L/R > /ω pode proximr-se corree à ª hrmóic h T/ T δ () 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 ST-DEEC 007

10 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Filrgem L3mH C0 S + i S S4 S + v - + v - S O S4 L3mH C345μF Forms de od de esão e de corree crg ST-DEEC 007

11 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Corolo de poêci um crg coedo um foe de esão lerd S + i v + c - - S + vo S4 - 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) ST-DEEC 007

12 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores S + i v + c - - S + vo S4 - 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 ST-DEEC 007

13 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores versor limedo em corree S S + + v c - S4 - v c h SS SS δ +θ S4 S θ Poêci médi foe c é: T P vc. io T Oh Oh 0 δ δ si V c cosθ 4 ( ω ) d( ω ) cosδ P Vc cos δ cosθ ST-DEEC 007

14 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO f S V corolo Tesão de corolo V ri Pordor V -V Tesão de síd ST-DEEC 007

15 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Modulção dois íveis V corolo Tesão de corolo Pordor V ri V corolo T A+ V A V A T A- V corolo < V ri TA- o TA+ off V corolo >V ri TA- off TA+ o ST-DEEC 007

16 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores idíce de modulção de mpliude idíce de modulção de frequêci 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 ST-DEEC 007

17 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Tesão de corolo Pordor Modulção rês íveis Coeúdo hrmóico é mede do coseguido pr modulção íveis pr mesm frequêci de comução. ST-DEEC 007

18 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Exemplo: S S + i S 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 --Trce Trce 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, GBT s com diodo em iprlelo. m( ) 0si 60 70si 60 ST-DEEC 007

19 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores MODULAÇÃO SNUSODAL DE LARGURA DE MPULSO Exemplo: S S + i S S 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 --Trce Trce 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 ()q () e q () q () -q () Vo()(q ()xv +q () x 0) - (q () xv +q () x 0) Vo()(q ()xv +q () x 0) - (q () xv +q () x 0) Vo()(q ()xv +(-q ()) x 0) - ((-q ()) xv +q () x 0) Vo()(q ()xv +(-q ()) x 0) - ((-q ()) xv +q () x 0) Vo()(q ()xv ) ((-q ()) xv (q () )xv Vo()(q ()xv ) ((-q ()) xv (q () )xv 4. O ídice de modulção é: 4. O ídice de modulção é: m V V Oef ST-DEEC 007

20 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores 5. A esão de síd será V O (q ()-).V () 5. A esão de síd será V O (q ()-).V () A corree crg será A corree crg será L R ms > T S 70 A corree corree crg crg crescerá crescerá expoecilmee expoecilmee qudo qudo V O V e O V e decrescerá decresceráexpoecilmee expoecilmee qudo qudo V O -V O -V ST-DEEC 007

21 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Tesão crg pr um frequêci d rigulr de 6kHz e de 00Hz fução de modulção Tesão 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 ST-DEEC 007

22 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Tesão e corree crg pr um f rigulr/f síd 500 Tesão e corree crg pr um f rigulr/f síd 500 Meor coeúdo hrmóico, meores dimesões, meor redimeo Meor coeúdo hrmóico, meores dimesões, meor redimeo ST-DEEC 007

23 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Tesão e corree crg pr Moduldor od qudrd Tesão e corree crg pr um um f f rigulr/f síd 0 0 Tesão e corree crg pr pr um um f f rigulr/f síd Moduldor od qudrd ST-DEEC 007

24 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Moduldor od siusoidl Tesão e corree crg pr pr um um f f rigulr/f síd 0 0 Pordor rigulr Moduldor od siusoidl Tesão e corree crg pr pr um um f f rigulr/f síd ST-DEEC 007

25 CONVERSORES ELECTRÓNCOS DE POTÊNCA A ALTA FREQUÊNCA CONVERSORES CC-CA - versores Moduldor od coíu Tesão e corree crg Tesão e corree crg Pordor rigulr ST-DEEC 007

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