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1 CONTROE DE INERSORES MONOFÁSICOS EM PARAEO POR MODOS DESIZANTES E.A.A. COEHO Dpartamt d Eghara Elétrca, Ursdad Fdral d Ubrlâda Campus Sata Môca, Ubrlâda, MG - Brasl E-mal: ra@ufu.br B.R. MENEZES, P. C. CORTIZO, P.F. DONOSO GARCIA Ctr d Psqusa Dslmt m Eghara Elétrca, Ursdad Fdral d Mas Gras A. Atô Carls 6627, Bl Hrzt, M.G. - Brasl E-mal: prfr@ll.cpd.ufmg.br Rsum - Est trabalh mstra ctrl pr mds dslzats d rsrs cctads m parall, prmtd smultaamt a rgulaçã da tsã d saída a ualzaçã das crrts frcdas pr cada rsr. É aprstada a aáls tórca d sstma, a qual é cmprada pr rsultads d smulaçã. Abstract - Ths papr prsts a ctrl schm fr utput ltag rgulat ad utput currt ualzat paralll cctd rtrs usg sldg md ctrl. Th thrtcal aalyss ad dsg f th sldg md ctrllr ar prstd. Smulat rsults ar als prstd whch shw th bhar f th systm udr lad dsturbacs, csdrg paramtr dffrcs amg rtrs. Kywrds: Cctd paralll rtrs; sldg-md ctrl. Itrduçã A cxã m parall d rsrs aprsta uma sér d atags, cm flxbldad d prt, aumt da cfabldad rduçã d strss s smcdutrs ( t al.,99; Wu t al., 993; Batarsh t al., 994). A cxã paralla xg a utlzaçã d uma strutura d ctrl cm duas malhas, uma malha d ctrl da tsã d saída a uma malha tra para ctrl da dstrbuçã d crrts tr as udads, dd a dsulíbr causad pr dfrças paramétrcas. Obt dst trabalh é aprstar uma altrata para a rgulaçã da tsã d saída d rsrs mfáscs acplads m parall, cm ctrl smultâ da dstrbuçã das crrts d saída d cada udad, utlzad a técca d mds dslzats. Fg.. Irsrs m Parall 2 Estrutura a sr ctrlada A fg. aprsta a cxã paralla d rsrs mfáscs. O blc d crsã DC- AC rprsta uma pt rsra cmpsta d quatr chas smcdutras quatr dds. Para ft d aáls, crcut ualt mstrad a fgura 2 srá csdrad daqu para frt. Fg. 2. Crcut ualt 677

2 A técca d mds dslzats pd sr utlzada para rgular a tsã d saída, cm aprstad m pr Carpta t al. (988), utlzad a strutura mstrada a fgura 3. Fg. 3. Ctrl da tsã d saída pr mds dslzats strutura, cm pdms bsrar rsultad d smulaçã aprstad a fg.4. Fram csdrads apas 2 rsrs cctads m parall, sd qu fram atrbuíds alrs dfrts para a rsstêca ds dutrs d cada udad, R =0.: R 2 =0.2:, hstrs ula s cmparadrs qu xrcm a l ctrl mstrada a. (4). Uma araçã d carga f aplcada a 90 graus da tsã d saída, d 200W para 2000W. Uma pua araçã da tsã d saída é rfcada durat trastór, sd qu sua rgulaçã s aprsta satsfatóra. O msm ã pd sr dt quat a dstrbuçã das crrts s dutrs. rfca-s qu rsr stá frcd mas crrt csutmt mas ptêca qu rsr 2. O pla d fas para trastór da fgura 4 é mstrad a fgura 5. Od é a tsã d rêca utlzada para rsr (para uma tsã d saída sdal = m.s(zt) ), a tsã d saída, é gah para rr d tsã U a l d ctrl d cada rsr. Nst cas, a suprfíc d dslzamt é dfda da sgut frma: () (2) (3) A l d ctrl para cada udad srá: E! 0 E 0 U (4) Fg. 5. Pla d fas Duas luçõs trastóras pdm sr bsradas a fgura 5. A mas sgfcata csttu aumt da carga a 90 graus da tsã d saída. A utra csttu a partda d rsr a 0 grau da tsã d saída, sd qu s capactrs d saída s ctraam dscarrgads s dutrs aprstaam crrt ula, rsultad um rr sgfcat a drada d rr d tsã. Fg. 4. Dsulíbr da dstrbuçã d crrts ds rsrs A suprfíc aprstada m () ã é capaz d grar uma dstrbuçã ütata das crrts ds dutrs, rsultad m dss causads plas dfrças xstts s parâmtrs d cada Fg. 6. Ctrl das crrts d saída pr mds dslzats 678

3 Para rslr prblma d dsulíbr das crrts d saída m crsrs buc cctads m parall, a suprfíc d dslzamt dfda pla uaçã (5) f utlzada pr Garca t al. (996). A msma suprfíc srá aada st trabalh: (5) A fgura 8 mstra pla d fas d trastór da fgura 7 csdrad s xs. As msmas luçõs da fgura 5 sã rfcadas. A fg. 9 aprsta a luçã d rr d tsã sua drada rr d crrt spaç trdmsal. I (6) I / (7) Od é ds da crrt d cada rsr para alr d rêca I, qual é dfd m (7); é gah para rr d crrt da suprfíc. O dagrama d blc d ctrladr pd sr st a fg. 6. O msm sa mstrad a fgura 4 f rptd, agra utlzad a suprfíc d ctrl da fgura 6. Os rsultads sã aprstads a fgura 7. Fg. 9. Eluçã ds stads d sstma 3 Aáls Quattata O sstma mstrad a fgura 2 pd sr dscrt plas sguts uaçõs: U R d (8) c (9) Fg. 7. Irsrs m parall cm ctrl d crrts d saída F btda uma ba rgulaçã da tsã d saída cm ulíbr a dstrbuçã das crrts ds dutrs, as quas s suprpõm a fg. 7. C d c (0) Substtud (9) (0) m (8) pdms ctrar a uaçã dfrcal qu dscr cmprtamt da tsã d saída: 2 d 2 R d C d R C C d R C C z C z U () Csdrad a aáls fta pr Carpta t al. (988), s sstma pra sb md dslzat, pdms dzr qu: Fg. 8. Pla d fas cm ctrl das crrts 0 (2) 679

4 Substtud 2,3,7 m 2 tms: C R U C d ¹ d C R d C C ¹ z d R ( ) C z (3) Pd sr st qu durat um dgrau d carga, sra cssár um U lad para matr sstma a suprfíc. Em trms prátcs, d-s stablcr U max U m d frma qu sstma atda as cdçõs d xstêca crgêca para a praçã m rgm. Atraés da fgura, pd sr bsrad s alrs d U max U m qu garatram md dslzat. A fgura é a amplaçã das curas aprstadas a fgura 0 pt d máxm gat da tsã d saída, lmbrad qu f stablcda uma fltragm da cura U, mmzad a fluêca das dradas d crrt s dutrs, ps s U fss aplcad à trada, stas luram d frma sua. Os gahs pdm sr dfds cfrm a rspsta dâmca qu s dsa para sstma. S sstma pra m md dslzat, rr srá uma xpcal dcrsct dfda cm: ( tt ) ) ( t (4) As cdçõs d xstêca crgêca pdm sr aalsadas a partr da xprssã (2) (3), d U d sr tal qu sa pssíl aular d/ para dmí d praçã d crsr, u sa: U m < U < U max (5) d U é alr méd para sal U chaad tr U m U max qu satsfaz a uaçã (2). Fg.. Dtalh U Obsrad a cura U da fgura, pd sr dt qu a cdçã d xstêca crgêca sra garatda para td ccl d praçã ds rsrs para uma tsã d trada suprr a 80 ã sra próxm as pcs da sód para uma tsã d pr xmpl 60. A fgura 2 mstra a msma cdçã d carga da fgura 0, mas agra para uma tsã d trada E=60. Fg. 0. U Csdrad U = U para d/ = 0 (. 3) pdms dfr U para um ccl d praçã d crsr sb cdçõs d máxma ptêca. A fgura 0 mstra a luçã d sstma para uma araçã d carga d 2W para 200W, 0rms, =0000, =5000 tsã d trada E = 200. Fg. 2. Prda da suprfíc d dslzamt para E=60 Nst cas, md dslzat ã f garatd para pc da sód quad a carga d Ohm (200W) f aplcada. Além da falta d rgulaçã da tsã d saída, há dsulíbr das 680

5 crrts ds dutrs. Ist pd sr bsrad pla d fas da fgura 3. Fg. 6. Pla d Fas E = 80 Fg. 3. Pla d fas E = 60 A prda d md dslzat pd sr mlhr bsrada dtalh da fgura 4. Pd sr st claramt qu ã há prda d md dslzat, dtalh da rgm é mstrad a fgura 7. Fg. 7. Pla d fas m dtalh E=80 Fg. 4. Prda d md dslzat m dtalh Dsta frma é garatda a praçã m md dslzat sb cdçõs d rgm para uma tsã d trada suprr a 80. A utlzaçã d tsõs ladas mlhra a dâmca d crsr, mas la a praçã m mars früêcas (Carpta, 994). A fgura. 8 mstra rr d tsã para a msma araçã d carga suprfíc das smulaçõs atrrs uma tsã d trada E=200. Fg. 5. Tsã d saída crrt s dutrs para E = 80 Pr utr lad, s uma tsã d trada gual a 80 fr utlzada, md dslzat é garatd para td ccl d praçã. A msma smulaçã f ralzada, s rsultads sã aprstads as fguras 5, 6 7. Fg. 8. Err d tsã - E =

6 O rspct pla d fas é aprstad a fgura 9, d rfca-s qu para aprxmadamt gual a 25, pt rprstat das arás d stad d sstma atg a suprfíc, a partr d d rr dscr a uaçã: früêca d praçã, á qu s rsultads d smulaçã aprstads fram ralzads para hstrs ula. 5 Rfrêca Bblgráfcas 0000t 25 (6) Batarsh, I., Sr, K. ad, H.(994). Istgat Of Output Drp Charactrstc f Paralll Oprat f DC-t-DC Crtrs, IEEE-PESC 94, Tawa, pp Carpta, M., Marchs, M., Obrt, M., Pugls,. (988). Pwr Cdtg Systm Usg Sldg Md Ctrl, PESC 88, pp Carpta, M. (994). Sldg Md Ctrlld Irtr wth Swtchg Optmzat Tchqus, EPE Jural, l.4, 3, Sp, 994 Fg. 9. Pla d Fas - E = 200 Garca, P.D., Crtz, P.C., d Mzs, B.R., Sr Mds, M.A. (996). Sldg Md Ctrl Fr Currt Dstrbut Paralll Cctd DC-t-Dc Crtrs, PESC 96, l. 2, pp , C. Q., Sr, K. ad Wu, T. F.(99). Dyamc Currt Dstrbut Ctrl f a Paralll Cct Crtr Systm, IEEE-PESC 9, pp Wu, R-Hua, Khama, T. t al. (993). ad- Currt-Sharg Ctrl fr Paralll Oprat f DC-t-DC Crtrs, IEEE, PESC 93, USA, pp Fg. 20. Err m dtalh O cmprtamt d sstma m md dslzat dscrt pla. (6) é mstrad a fg Cclusõs A utlzaçã da técca d mds dslzats ctrl d rsrs m parall s mstra bastat prmssra pls rsultads d smulaçã btds. O ctrl s mstra bastat rbust, msm para ladas araçõs d carga, sd qu a dfçã ds parâmtrs, ã é uma sclha mut rígda. É pssíl garatr a xstêca da suprfíc crgêca cm tsõs ã mut suprrs a rêca d saída. Cm prcupaçã, qu dz rspt a mplmtaçã prátca, stá cmprmtmt d ctrl m fuçã das téccas d lmtaçã da 682

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