PROJETO DE UM RETIFICADOR BIDIRECIONAL COM ELEVADO FATOR DE POTÊNCIA COM CONTROLE POR VALORES MÉDIOS INSTANTÂNEOS IMPLEMENTADO NO DSP TMS320F2812

Documentos relacionados
TOE-50: Correção do fator de potência para cargas não lineares. Prof. Cassiano Rech

RETIFICADOR BIDIRECIONAL COM ALTO FATOR DE POTÊNCIA COM CONTROLE POR VALORES MÉDIOS INSTANTÂNEOS IMPLEMENTADO NO DSP TMS320F2812

Conversores CC-CC Não-Isolados (Estágio de Potência)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Conversores Estáticos. Prof. Clóvis Antônio Petry.

Carga Horária Créditos Curso Atendido Pré-Requisitos Teórica ENGENHARIA Prática - - Eletrônica Geral ELÉTRICA Total 60 04

Disciplina de Eletrônica de Potência ET66B

π Resposta: 4 + j195 Ω.

Retificadores (ENG ) Lista de Exercícios (Selecionados) de Dispositivos Eletrônicos

Eletrônica de Potência II Capítulo 3

PROJETO DE UM RETIFICADOR DE CORRENTE REVERSÍVEL COM ALTO FATOR DE POTÊNCIA E CONTROLE DIGITAL IMPLEMENTADO EM DSP

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA. Aula 01 - Retificadores monofásicos meia-onda a diodo

Retificadores. Conversores CA-CC. Florianópolis, outubro de 2015.

Transformada de Laplace

CAPÍTULO - 6 CICLOCONVERSORES

CAPÍTULO IX CONVERSOR MEIA-PONTE, MODULADO POR LARGURA DE PULSO, COM COMUTAÇÃO SOB TENSÃO NULA (ZVS) E COM COMANDO ASSIMÉTRICO 9.

JANDERSON DUARTE, MARCELLO MEZAROBA

Transdutor de corrente alternada (analógico)

Transdutor de tensão alternada (analógico)

Transdutor de tensão alternada (analógico)

Thiago Lima de Menezes

Roteiro-Relatório da Experiência N o 3 RESSONÂNCIA SÉRIE E SELETIVIDADE

Sistemas Elétricos de Potência 1 Lista de Exercícios No. 1 Revisão de Circuitos em Corrente Alternada

Capítulo. Meta deste capítulo Entender o princípio de funcionamento de osciladores controlados por tensão.

Introdução. Qualidade de energia. Principais tipos de Disturbios

CONVERSOR CA-CC MONOFÁSICO DE ESTÁGIO ÚNICO EMPREGANDO O CONVERSOR SEPIC COM INTERRUPTORES DO LADO CA

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Retificadores trifásicos a diodo em ponte completa

Conversor elevador (boost):

Lista de exercícios Conceitos Fundamentais

RETIFICADOR TRIFÁSICO ISOLADO EM ALTA FREQÜÊNCIA E COM BAIXA DISTORÇÃO DE CORRENTE NA REDE

JEAN PAULO RODRIGUES ESTUDO DE UMA NOVA TOPOLOGIA DE CONVERSOR APLICADA EM CONDICIONADORES DE TENSÃO ALTERNADA

Circuitos em CA Série, Paralelo e Misto

UMA ESTRATÉGIA DE CONTROLE SIMPLIFICADA PARA UM CONDICIONADOR UNIFICADO DE QUALIDADE DE ENERGIA

CAPÍTULO - 3 RETIFICADORES A TIRISTOR RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA ONDA A) CARGA RESISTIVA (FIGURAS 3.1.a E 3.1.b)

AEM. Acionamento Eletrônico de Máquinas Elétricas INVERSORES MONOFÁSICOS

CORREÇÃO ATIVA DO FATOR DE POTÊNCIA RETIFICADORES MONOFÁSICOS OPERANDO EM CONDUÇÃO DESCONTINUA

Eletrônica de Potência Conversores CC-CC Prof. Alessandro Batschauer

Figura do exercício 1

M.Sc. Jose Eduardo Ruiz Rosero 1. ENG1116 Tópicos especiais Energia solar

UFRJ/POLI/DEL - Laboratório de Eletrônica III. PARTE 1: Conversor de Impedância Negativa (NIC)

ESTUDO DIRIGIDO - TRANSFORMADORES. Transformadores monofásicos

Oscilógrafo Para Disjuntores CAT série I

EPO Eletrônica de Potência. Capítulo Retificadores controlados Retificadores monofásicos controlados a tiristor (complemento)

CIRCUITO SÉRIE/PARALELO Prof. Antonio Sergio-D.E.E-CEAR-UFPB.

EPO I Aula 08 Retificadores trifásicos a diodo com ponto médio. Prof. Leandro Michels - - v D1. i 1. v 1 D 1. v D2. i 2. v 2 D 2 i 3. i L. v D3.

Transdutor de tensão ou corrente contínua (analógico)

Transdutor de temperatura ou resistência (analógico)

Transdutor de temperatura ou resistência (analógico)

Eletrônica de Potência II Capítulo 2

Conversores CC-CA: Inversores

Modulação AM - DSB. Sinal Modulante + = () ( ) ( ) k = Eficiência do modulador. Sinal Portador AM - DSB

Conversores CC-CC Não-Isolados Estágio de Potência do Conversor Buck

RETIFICADORES PWM TRIFÁSICOS UNIDIRECIONAIS COM ALTO FATOR DE POTÊNCIA

Controle de Conversores Estáticos Retificador PWM trifásico no sistema de coordenadas dq0. Prof. Cassiano Rech

5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Transdutor de temperatura ou resistência (analógico)

Conversores CC-CC Não-Isolados (Estágio de Potência)

Aula 03 Circuitos CA

5. Lista de Exercícios - Amplificadores e Modelos TBJ

Tópicos Especiais em Energia Elétrica (Projeto de Inversores e Conversores CC-CC)

Resposta de R, L e C em CA e Potência Média

MEDIÇÃO, CÁLCULO E MONITORAÇÃO DE POTÊNCIAS INSTANTÂNEAS

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Retificadores. Prof. Clóvis Antônio Petry.

o o o o o o Arq.: AN300C Revisão: C Data: 02/04/15 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA CONVERSORES CC-CC BÁSICOS NÃO ISOLADOS DE TRÊS NÍVEIS

TOE-50: Correção do fator de. Prof. Cassiano Rech

INSTRUMENTAÇÃO DE CONVERSOR CC-CA PARA ALIMENTAÇÃO DE CARGAS MONOFÁSICAS

SNUBBER DE UNDELAND REGENERATIVO COM COMUTAÇÃO ZVS PARA O CONVERSOR AUXILIAR

4.1. Experiência Nº 4

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento de Eletrônica Retificadores. Prof. Clóvis Antônio Petry.

( 1,0 ) 1a) Identifique o tipo de amostragem, o tipo de comparação e a rede de realimentação β. Caracterize os parâmetros da rede β ;

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Retificadores. Prof. Clóvis Antônio Petry.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA. Silvia Helena Pini

CONVERSÃO ELETROMÊCANICA DE ENERGIA B. Professor: Mauricio Valencia Ferreira da Luz, Dr. GRUCAD/DEEL/CTC/UFSC. Função de um Motor.

Circuitos Trifásicos Equilibrados e Desequilibrados

SISTEMA AUTOMÁTICO PARA REGULAÇÃO DE TENSÃO EM REDES DE BAIXA TENSÃO

Análise de Circuitos em Regime Forçado Sinusoidal

Análise de potência em CA. Prof. Alceu André Badin

CONEXÃO DE AEROGERADORES DE PEQUENO PORTE EM MICRORREDES DE CORRENTE CONTÍNUA UTILIZANDO UM RETIFICADOR TRIFÁSICO MODULAR SEPIC

Circuitos Elétricos. Circuitos Contendo Resistência, Indutância e Capacitância. Prof.: Welbert Rodrigues

Tópicos Especiais em Energia Elétrica (Projeto de Inversores e Conversores CC-CC)

Lista de exercícios de: Circuitos Elétricos de Corrente Alternada Prof.: Luís Fernando Pagotti

PCE Projeto de Conversores Estáticos. Revisão sobre retificadores: Comutação em retificadores

Lista de Exercícios P1. Entregar resolvida individualmente no dia da 1ª Prova. a) 25Hz b) 35MHz c) 1Hz d)25khz. a) 1/60s b) 0,01s c) 35ms d) 25µs

Bancada Didática para CLP SIEMENS S XC110 -

Inversores. Alexandre A. Kida, Msc.

Transdutor de Potência (analógico)

CAPÍTULO - 7 GRADADORES

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA II

Eletrônica de Potência II Capítulo 2

Oscilógrafo Para Disjuntores CAT série II

Lista de Exercícios 1 (L1)

Marcello Mezaroba 1, Alcindo Prado Júnior 1, Samir Ahmad Mussa 2, Fabiano Luz Cardoso 1, Juliano Sadi Scholtz 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

Controle & Automação vol.14 no.1 Mar. 2003

Aplicações de Inversores

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Retificadores. Prof. Clóvis Antônio Petry.

ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE MÁQUINAS ELÉTRICAS

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 24 Conversores duais

Métodos Avançados em Sistemas de Energia Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Transcrição:

Mestrad em Engenharia Elétrica Orientadr: Marcell Mezarba Mestrand: Fabian Luz Cards PROJETO DE UM RETIFICADOR BIDIRECIONAL COM ELEVADO FATOR DE POTÊNCIA COM CONTROLE POR VALORES MÉDIOS INSTANTÂNEOS IMPLEMENTADO NO DSP TMS320F2812

O Retificadr Bidirecinal Trifásic Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 V1 L1 V2 L2 C R V3 L3 Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Circuit versátil devid a reversibilidade d flux de ptência; Tplgia utilizada cm retificadr de crrente, filtr ativ, inversr trifásic, cgeraçã, recicladres de energia...

Regiões de Operaçã Cnsiderações Iniciais 0A I1 I2 I3 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 V1 V2 V3 Crrentes de entrada em fase cm as tensões; Prtadra cm freqüência muit mair que a freqüência da crrente de entrada; V REF V PORTADORA 0V V PWM Cmp. Fundamental 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 Sinal de cmand das chaves gerad a partir da cmparaçã d sinal de cntrle e a prtadra PWM; V Q1 V Q2

Regiões de Operaçã Análise Qualitativa I1 I2 I3 6 regiões de peraçã; cicl de chaveament para a regiã 3; Cada regiã, uma seqüência de chaveament; Vref V12 V34 I1 I2 I3 V56

Regiões de Operaçã Análise das Chaves V12 V34 V56 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 6 Etapa 5 Etapa 1 Cada regiã, uma seqüência de chaveament cm 6 etapas; As chaves que entrarã em cnduçã sã determinadas através: As chaves que entrarã em cnduçã sã determinadas através: Pulss de cmand Sentid da crrente em cada braç.

Regiões de Operaçã Circuits Equivalentes Regiã 3 cm I 2 0 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 V1 V2 V3 L1 L2 L3 > C R V1 V2 V3 L1 L2 L3 > C R V1 V2 V3 L1 L2 L3 > C R Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 V1 L1 V1 L1 V1 L1 V2 V3 L2 L3 > C R V2 V3 L2 L3 > C R V2 V3 L2 L3 > C R Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Q2 D2 Q4 D4 Q6 D6 Etapa 4 Etapa 5 Etapa 6

Regiões de Operaçã Simplificaçã Simetria entre as regiões de peraçã; I1 I2 I3 Pulss de cmand para ωt=90º I1 I2 I3 Vref V12 V34 V56

Regiões de Operaçã Análise Quantitativa Análise das chaves em cnduçã Circuit simplificad D4 C + R D6 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 Q1 D1 Q3 D3 Q5 D5 V V V1 V2 V3 L1 L2 L3 > > C R Q2 Q4 Q6 D2 D4 D6 V1 L1 V2 L2 V3 L3 Q2 Q4 Q6 D2 D4 D6 Etapas 1 e 3 Etapa 2 C R L2 L1 L3 ^ I2 I1 I3 V v (t) 2 v (t) 1 V v (t) 3

Dimensinament d Indutr L = 3. η. V 4. I 2 p L [ 2 3. α ] %. fs. P nde: α = V p V Crrente Eficaz: I = L _ ef 2. P 3. V η. p

Dimensinament d Capacitr de Saída Capacitância de Saída: C = P. 2 ( 2. V 3. Vp ) P. α.( 2 3α ) 2. fsv. 3. V % u C = 2. fsv. 2 p. V % I Crrente Eficaz: P 0,613 2. η. α. α. 2 η. α C _ ef = + Vp 1

Prjet d Cnversr Especificaçã de prjet

Especificaçã ds Cmpnentes Indutr Capacitr Interruptres Dids Valr Nminal Crrente Eficaz (A) 2,75mH 7,54 25,51µF 4,44-2,45-4,03 Crrente Pic (A) 10,67 6,28 10,66 10,66 Crrente Média (A) Tensã Média (V) Tensã Reversa (V) 0 0-0 400-1,00-400 2,40-400

Prjet ds Cntrladres

Prjet ds Cntrladres Malha de Cntrle Analógica V ref Cntrladr + X + de Tensã Sensr de Tensã Amstra de Vi Malha de cntrle de crrente (1 para cada fase) + + I - - Cntrladr Mduladr Iref de Crrente Vref PWM D Sensr de Crrente Planta de Crrente Planta de Tensã V Planta de crrente i d ( s) = V ( ) ( 2 s s L) 3 V I Planta de tensã P ( s) ( s) = 3. V P 2. P. V. 1+ 1 C. V s. P 2

Prjet ds Cntrladres Mdel d mduladr PWM D = T 11 + T M T 12 c ( s) = ( s) VT D 1 V

Dads Necessáris a Prjet ds Cntrladres Freqüência de amstragem f a = 20kHz ; Freqüência de chaveament f s = 20kHz; Tensã de saída V = 400V; Tensã de pic de entrada V P = 180V; Ptência de saída P = 2500W; Capacitância de saída C = 1500µF; Ganh d sensr de crrente K i = 0,1; Ganh d sensr de tensã K v = 0,065; Ganh d cnversr A/D crrente K ADc = 2 11 /3,0; Ganh d cnversr A/D tensã K ADv = 2 12 /3,0; Indutância de fase L = 2,75mH; Valr de pic da nda triangular d mduladr PWM cm mínim em zer V T = 3750;

Prjet d Cntrladr de Crrente Efeit da digitalizaçã sbre a planta de crrente 100 50 Giw( w) Gis( w) -1.5 2 db 0 50-2.5 100 3 Giw( w) Gis( w) 150 0.1 1 10 100 1.10 3 1.10 4 1.10 5 1.10 6 1.10 7 w rad/seg 3.5 0.1 1 10 100 1.10 3 1.10 4 1.10 5 1.10 6 1.10 7 w rad/seg

Prjet d Cntrladr de Crrente Cntrladr especificad: Tip Prprcinal 80 i ( ) 3,05 H w = Efeit d cntrladr sbre a planta FTMAi ( w) 0 60 Hi ( w ) FTMAieHi ( w) 1 40 db 20 2 0 3 FTMAi ( w) Hi( w) 20 10 100 1.10 3 1.10 4 1.10 5 w rad/seg Equaçã de Diferenças: y ( n) = 3,05. x ( n) i 4 10 100 1.10 3 1.10 4 1.10 5 w rad/seg i FTMAieHi ( w)

Prjet d Cntrladr de Tensã Efeit da digitalizaçã sbre a planta de tensã 10 20 0 0.5 Gvw( w) Gvs( w) db 30 1 40 Gvw( w) Gvs( w) 1.5 50 0.1 1 10 100 1. 10 3 2 0.1 1 10 100 1. 10 3 w rad/seg w rad/seg

Prjet d Cntrladr de Tensã Cntrladr especificad: Tip Prprcinal-Integral H v ( w) = ( w + ) 7, 761. 10, 414 Efeit d cntrladr sbre a planta 80 0 w 60 40 20 0.5 1 FTMAv ( w) Hv( w) FTMAv.Hv ( w) 0 20 FTMAv ( w) Hv( w) FTMAveHv ( w) 40 0.1 1 10 100 1.10 3 0.1 w rad/seg 1.5 2 0.1 1 10 100 1.10 3 w rad/seg Equaçã de Diferenças: y ( n) = 7,7630. x ( n) 7,7590. x ( n 1) + y ( n 1) v v v v

Simulaçã Resultads

Simulaçã Resultads Dinâmica d cntrladr de tensã Dinâmica d cntrladr de crrente

Prtótip Diagrama de Implementaçã Va La Vb Ia Va Lb + V - C R Vc Ib Vb Lc Ic Ia Ib Ic V Va Vb Drivers Cndicinament de Sinais Opt E1 E2 E3 E4 ia(t) ib(t) ic(t) V(t) Ta A/D Variáveis E5 E6 va(t) vb(t) va(n) vb(n) ia(n) ib(n) ic(n) V(n) ia*(n)ib*(n) ic*(n) V_ref(n) A/D PLL Senóides Referência Sincrnism v*(n) DSP Onda 20kHz X ia_ref(n) + - S1 S2 S3 S4 S5 S6 Geradr de Pulss Cmplementares S1(n) S3(n) Geradr PWM ic**(n) ib**(n) Eia(n) P S5(n) ia**(n) V(n) - + EV(n) Cntrle de Tensã PI v*(n) ia*(n) ia (n) Cntrle de Crrente

Prtótip Implementaçã Prtótip mntad em bancada: Entrada Fnte Auxiliar Transfrmadres Placa de Cntrle Placa de Atuaçã Placa Cndicinament de Sinais Indutres Módul Ptência Saída

Prtótip Resultads Experimentais

Prtótip Resultads Experimentais Índices de desempenh em ptência nminal THD Tensã THD Crrente

Prtótip Resultads Experimentais Chaveament de 100% para 50% da carga nminal Chaveament de 50% para 100% da carga nminal

Prtótip Resultads Experimentais Iníci da reversã d flux de energia Fim da reversã

Prtótip Resultads Experimentais Mment da reversã d flux de energia