Amplificador Trifásico Etelj

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1 Amplificadr Trifásic Etelj ORIGINAL Hmer Sette REVISÃO A Etelj incrpru as seus prduts uma linha de Amplificadres Trifásics. Estes prduts têm a grande virtude de nã prvcar desbalanceament entre as fases d sistema de energia, que é de extrema imprtância, principalmente em Tris Elétrics e nas demais aplicações nde PA é alimentad pr geradres. N entant, mesm em sistemas de sm alimentads cm a energia frnecida pelas cncessinárias essa cntinua send uma grande vantagem ds amplificadres trifásics, em relaçã as mnfásics cnvencinais. Fig. 1 - Vista frntal d Amplificadr Trifásic Etelj Mdel TRI 6000 S. Fig. 2 - Vista traseira d Amplificadr Trifásic Etelj Mdel TRI 6000 S. A Rede de Distribuiçã Os cnsumidres de baixa tensã, u seja, que recebem tensões de 127, 220 u 380 Vlts, estã cnectads na rede secundaria, que é alimentada pela rede primária, de alta tensã, cm 13,8 kv (13800 Vlts). A ligaçã entre a rede primária e a secundária é feita pr um transfrmadr trifásic, nde s três enrlaments d primári estã ligads em delta Fig. 3 - Distribuiçã da energia elétrica: redes primária e secundária. e s três d secundári em estrela, cnfrme a Fig. 3. Assim, a rede primaria pssui três cndutres, sem neutr, enquant a secundaria, alem ds cndutres das três fases, pssui mais um para neutr.

2 O Sistema Trifásic O sistema trifásic de baixa tensã utiliza quatr cndutres: um terra e três fases, nde a tensã entre duas fases quaisquer é igual a 220 Vlts RMS e a tensã entre cada fase e neutr vale 127 Vlts RMS. O cnsum máxim fica cmpreendid entre 25 kw e 75 kw. Em instalações industriais pdems encntrar, também, 220 VRMS entre qualquer uma das três fases e neutr, que faz cm que as tensões entre as fases valham , VRMS. Ntar (Figs. 7 e 8) que s valres de pic para 127 e 220 VRMS sã, respectivamente, e Vlts de pic. As tensões trifásica sã geradas pr alternadres dtads de três enrlaments, denminads induzids, defasads de 120 entre si, que recebem camp magnétic giratóri prduzid pr um enrlament de camp, em rtaçã. Desse md sã induzidas tensões senidais, defasadas de 120, ns enrlaments fixs (pr iss chamads de induzids), cnfrme a Fig. 4. Fig. 4 - Geradr trifásic cm s enrlaments induzids defasads entre si de 120. Fig. 5 - Representações d sistema trifásic em delta, sem neutr. Na Fig. 5 vems geradr u primári de transfrmadr trifásic ligad em delta, exatamente cm n cas da rede primária. Ntar a inexistência d neutr. Na Fig. 6 tems a ligaçã em estrela que crrespnde à rede secundária de distribuiçã nde a presença d neutr é muit imprtante. Dependend ds pnts nde se capte a energia em um sistema trifásic (Fig. 3), pderems trabalhar em bifásic u até em mnfásic, cnfrme verems adiante, alem, é clar, d própri trifásic.

3 Fig. 6 - Representações d sistema trifásic em estrela, cm neutr V A N Tensões Fase Neutr, em Vlts T e m p s e m m i l i s s e g u n d s Fig. 7 Tensões senidais entre fases e neutr, defasadas de V B N V C N R M S 120, em sistema trifásic em estrela Tensões Fase Neutr, em Vlts V A B V B C V C A R M S T e m p s e m m i l i s s e g u n d s Fig. 8 Tensões senidais entre fases, defasadas de 120, em sistema trifásic em estrela.

4 Seqüência das Fases A precedência cm a qual as tensões (u crrentes) passam pr seus valres máxims (de pic) determina a chamada seqüência de fases. Assim, a seqüência ABC indica que a tensã VAN atinge seu valr máxim primeir, vind depis a tensã VBN e pr ultim a tensã VCN, cnfrme mstram as Figs. 7 e 8. O Sistema Bifásic O sistema bifásic de baixa tensã utiliza três cndutres, um terra e duas fases, nde a tensã entre as duas fase é igual a 220 Vlts e a tensã entre cada fase e neutr vale 220 / / 1, Vlts. O cnsum máxim fica cmpreendid entre 12 kw e 25 kw. Fig. 9 - Representaçã vetrial d sistema trifásic. O Sistema Mnfásic Neste cas, em um sistema de baixa tensã a alimentaçã é feita através de dis cndutres nde um deles é neutr (que deve ser ligad à terra, pr razões de segurança) e utr é a fase. N Brasil esta tensã entre fase e neutr pde assumir s valres de 127 u 220 Vlts e sua freqüência é igual a 60 Hz ficand cnsum máxim limitad a 12 kw (12000 Watts). Vantagens ds Sistemas Plifásics Inicialmente a vantagem cnsistia apenas na ecnmia de cbre na fiaçã, iss ainda ns temps da iluminaçã em crrente cntinua, utilizand sistema inventad pr Thmas Edsn. Essa vantagem cntinua existind ns sistemas de tensã alternada atuais, acrescida da flexibilidade trazida pel us de transfrmadres, que sã incmpatíveis cm crrente cntinua. Fig. 10 Bifásic, 180. Na Fig. 10 tems um sistema bifásic que cnsiste em um enrlament cm tmada central. Iss faz cm que as tensões de a para n ( VAN ) e de b para n ( VBN ) estejam defasadas de 180 que prvca cancelament da crrente circuland pel neutr (igual à diferença entre as crrentes em cada fase) quand sistema estiver equilibrad, u seja, quand as crrentes frnecidas pr cada fase fram iguais, que acntece quand as resistências de carga R tiverem mesm valr (equilíbri). Iss também acntecerá cm sistema trifásic em equilíbri, nde a sma das três crrentes circuland n neutr será nula, quand tdas fram iguais (em módul), u seja, cm sistema equilibrad. Cm a crrente d neutr igual a zer este cndutr pde ter sua bitla bastante reduzida (tericamente ser até eliminad), advind daí a ecnmia. Outra vantagem d sistema trifásic é que a resultante vetrial das fases, deslcadas de 120, facilita enrmemente a partida de mtres, devid a trque dispnível (fat que nã beneficia s amplificadres). N entant, na retificaçã trifásica, u seja, na transfrmaçã d sinal alternad senidal em uma tensã cntinua pulsante, sempre cm a mesma plaridade (psitiva u negativa), aí terems uma grande vantagem em relaçã a sistema mnfásic: devid à sma das três cmpnentes senidais, defasadas de 120, bterems uma tensã cm muit mens variaçã (ripple), que vai facilitar a filtragem, exigind um banc capacitiv menr.

5 Cm Alimentar TRI 6000 S Ideal Melhr desempenh e perfeit balanceament entre fases. Sistema trifásic em estrela cm 3 fases e 1 neutr (4 fis). Tensã entre fases e neutr: 127 VRMS Tensã entre fases: 220 VRMS (Nã ligar em sistemas de 220 Vlts fase para neutr (380 Vlts fase para fase) Fig. 11 Alimentand TRI 6000 S em um sistema trifásic em estrela, cm 127 VRMS entre fases e neutr. Admissível Desempenh admissível, sem perfeit balanceament entre fases. (Situaçã que pde crrer na falta de uma fase d sistema trifásic u dispnd-se apenas de bifásic). (Para minimizar prblema alimente a entrada da fase faltante cm uma das fases dispníveis). istema bifásic em estrela cm 2 fases e 1 neutr (3 fis). Tensã entre fases e neutr: 127 VRMS Tensã entra fases: 220 VRMS (Nã ligar em sistemas de 220 Vlts fase para neutr (380 Vlts fase para fase) Fig. 12 Alimentand TRI 6000 S em um sistema bifásic em estrela, cm 127 VRMS entre fases e neutr. (Para minimizar prblema alimente a entrada da fase faltante cm uma das fases dispníveis)

6 Sfrivel Desempenh sfrível sem as principais vantagens d prdut. (Situaçã que pde crrer na falta de duas fases d sistema trifásic u dispnd-se apenas de mnfásic). (Para minimizar prblema alimente as três entradas de energia d amplificadr cm a fase dispnível). Sistema mnfásic em estrela cm 1 fase e 1 neutr (2 fis). Tensã entre fases e neutr: 127 VRMS Tensã entra fases: 220 VRMS (Nã ligar em sistemas de 220 Vlts fase para neutr (380 Vlts fase para fase) Falta de Fases Fig. 13 Alimentand TRI 6000 S em um sistema mnfásic, cm 127 VRMS entre fase e neutr. (Para minimizar prblema alimente as entradas das fases faltantes cm a fase dispnível). Na falta de uma u duas fases amplificadr cntinua funcinand, sem a necessidade de nenhuma açã pr parte d peradr, mas sfre degradaçã em seu desempenh, cnfrme acima. A influência d númer de fases n desempenh d amplificadr pde ser entendida pel efeit causad na retificaçã, u seja, na tensã retificada e filtrada que alimenta amplificadr, cnfrme a Fig. 14. Fig. 14 Influência da quantidade de fases na retificaçã. 3 Fases nrmais - Trifásic 2 Fases apenas - Bifásic 1 Fase apenas - Mnfásic Um Puc de História O primeir trabalh a respeit de amplificadres trifásics, d cnheciment deste Autr 5, fi apresentad pr Vladimir E. Filevski, em mai de 2005, na 118ª Cnvençã da AES em Barcelna. A idéia, patenteada na épca, nã usa transfrmadres, captand a energia trifásica diretamente da rede. Após a retificaçã é transfrmada em uma fnte de Vlts que alimenta um estagi de saída classe D, em full-bridge. Alem diss nã utiliza capacitres de filtr. O ripple existente é tratad cm uma variaçã de tensã na saída da fnte e crrigid através de realimentaçã negativa. Recentemente, na ultima Cnvençã da AES Brasil, este tema vltu a ser abrdad 6.

7 Fig. 15 Prpsta d amplificadr trifásic na referência bibligráfica 5. Agradeciments O Autr agradece: À Etelj Industrial Eletrônica Ltda. pels recurss clcads à dispsiçã d Autr, que a exime de quaisquer respnsabilidades quant às infrmações aqui veiculadas, de inteira respnsabilidade d Autr. A Marc Antni Berteli, Eng. de Desenvlviment, pelas simulações d retificadr trifásic. A Cleber Rdrig, Técnic em Eletrônica, pels desenhs ds esquemas de ligaçã. Bibligrafia [1] Circuits Elétrics II - Capítul 7 SISTEMA TRIFÁSICO Prfa Dra. Valquíria Gusmã Maced - vgmaced@ufpa.br Universidade Federal d Pará [2] - Circuits Elétrics Mnfásics e Trifásics Engª Patrícia Lins de Paula Cnsultria e treinament em Engenharia Elétrica [3] - Sistema Trifásic Prf. Ms. Getúli Teru Tateki - getuli@getuli.eng.br Engenharia d Uni Salesian Araçatuba / SP. [4] - Eletrtécnica Geral VI. Circuits Trifásics COPPE UFRJ - Universidade Federal d Ri de Janeir [5] High-Pwer Amplifier with Direct Three-Pase 400 V Pwer Supply Vladimir E. Filevski Bradcasting Cuncil f Macednia, Skpje, 1000, Macednia Apresentad na 118 a Cnvençã da Audi Engineering Sciety, de 28 a 31 de mai de 2005 em Barcelna, Espanha. [6] Amplificadr Trifásic A terceira e ultima fase n aument da eficiência na amplificaçã de P.A. Francisc Mnteir e Ruy Mnteir Studi R / Nashville Apresentad na 17 a Cnvençã da Audi Engineering Sciety, de 7 a 9 de mai de 2013, em S.P., S.P.