Elétricos. Prof. Josemar dos Santos

Transcrição

1 Controle de Motores Elétricos Prof. Josemar dos Santos

2 Introdução Eletrônica de Potência Produtos de alta potência Controle de motores; Iluminação; Fontes de potência; Sistemas de acionamento de veículos; Transmissão de energia elétrica HVDC ( High-Voltage Direct-Current ). Os componentes semicondutores Diodos de potência; Tiristores; Transistor bipolar de potência - BJT; Transistor Mosfet de potência - MOSFET; Transistor bipolar com gate isolado - IGBT. Controle de Motores Elétricos 2

3 Introdução Eletrônica de Potência Tiristores SCR : Silicon Controlled Rectifier; TRIAC : Triode-AC; GTO : Gate Turn-Off; LASCR : Light-Activated Silicon Controlled Rectifier; RCT : Reverse-Conducting Thyristor; SITH : Static Induction Thyristor; GATT : Gate Assited Turn-Off; MCT : MOS-Controlled Thyristor. Controle de Motores Elétricos 3

4 Introdução Eletrônica de Potência Qual o Componente Utilizar???? Nível de potência em que se vai trabalhar; Freqüência de operação do conversor de potência; Velocidade de chaveamento do componente. Controle de Motores Elétricos 4

5 Introdução Eletrônica de Potência Qual o Componente Utilizar???? Controle de Motores Elétricos 5

6 Introdução Eletrônica de Potência Aplicações dos Dispositivos de Potência Controle de Motores Elétricos 6

7 Introdução Eletrônica de Potência Simbologia e Curva Característica Controle de Motores Elétricos 7

8 Introdução Eletrônica de Potência Dispositivos de Potência - Características DIODO DE POTÊNCIA: não há controle tanto na condução quanto no bloqueio; SCR : disparo controlado mas, sem controle no bloqueio; BJT, MOSFET, GTO, IGBT, MCT: controle tanto no disparo, quanto no bloqueio; Sinal contínuo: BJT, MOSFET, IGBT; Pulso de sinal: SCR, GTO, MCT; ; Capacidade de bloqueio bipolar: SCR, GTO; Capacidade de bloqueio unipolar: BJT, MOSFET, IGBT; Capacidade de corrente bidirecional: TRIAC, RCT; Capacidade de corrente unidirecional: SCR, GTO, BJT, MOSFET, etc. Controle de Motores Elétricos 8

9 Introdução Eletrônica de Potência Dispositivos de Potência Características Conversores CA-CC: RETIFICADORES; Conversores CA-CA: CONTROLADORES CA E CICLOCONVERSORES; Conversores CC-CC: CHOPPERS; Conversores CC-CA: INVERSORES. Controle de Motores Elétricos 9

10 Conversores CA-CC Retificadores Objetivo Converter um tensão em corrente alternada em uma tensão com valor médio (corrente contínua), para alimentar cargas CC. Controle de Motores Elétricos 10

11 Conversores CA-CC Retificadores Classificação Quanto ao tipo de controle ( característica da tensão de Saída ); Quanto a faixa a de operação; Quanto ao número de pulsos da forma de onda da tensão de Saída fornecida à carga, durante um ciclo da tensão de Entrada. Controle de Motores Elétricos 11

12 Conversores CA-CC Retificadores Classificação Quanto ao tipo de controle ( característica da tensão de Saída ); Sem controle ( diodos ) : tensão de saída fixa; Totalmente controlado ( scr's ) : tensão de saída controlada, podendo ser positiva ou negativa; Semi controlado ( diodos e scr's ) : tensão de saída controlada, mas somente positiva. Controle de Motores Elétricos 12

13 Conversores CA-CC Retificadores Classificação Quanto ao tipo de controle ( característica da tensão de Saída ); Equações Básicas Tensão Média V med = θ 21 π 2 Vmax sen θ d θ p θ 1 Tensão Eficaz V RMS = 2 1 θ 2 2 V maxsen θdθ 2 π θ1 V max Tensão Máxima de Entrada; P número de pulsos da tensão de saída do retificador para um ciclo do; θ 1 θ 2 Intervalo de integração da Tensão de Entrada. Controle de Motores Elétricos 13

14 Conversores CA-CC Retificadores Classificação Quanto a Faixa de Operação V médio > e I média < 0 II CONTROLADO 90º α 180º DUALII III CONTROLADO DUAL V médio e I média < 0 CONTROLADO 0º α 90º DUALIII V médio V médio e I média > 0 I SEM CONTROLE CONTROLADO : 0 α a α 90º SEMI-CONTROLADO : 0 α a α 180º V médio < e I média > 0 IV CONTROLADO 90º α 180º I média Controle de Motores Elétricos 14

15 Conversores CA-CC Retificadores Parâmetros de Performance Controle de Motores Elétricos 15

16 Conversores CA-CC Retificadores Parâmetros de Performance Controle de Motores Elétricos 16

17 Conversores CA-CC Retificadores Parâmetros de Performance Controle de Motores Elétricos 17