Ciência, saúde e esporte: conhecimento e acessibilidade

21 a 26 de outubro de 2013

Trabalho 1404

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho
Setor Departamento de Engenharia Elétrica
Bolsa PROBIC/FAPEMIG
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro FAPEMIG
Primeiro autor César Augusto da Silva Gonçalves Ribeiro
Orientador JOSE TARCISIO DE RESENDE
Outros membros Allan Fagner Cupertino, HEVERTON AUGUSTO PEREIRA, Luís Otávio Maciel de Oliveira
Título Inversor Monofásico
Resumo A crescente introdução de dispositivos ou cargas não lineares na rede elétrica tem levado o sistema elétrico a deparar-se com uma nova perspectiva de estudo: a qualidade da energia elétrica (QEE). Esse conceito busca maximizar a tríade, qualidade do produto, do serviço e do atendimento. Entre os distúrbios que atingem diretamente a QEE, e está relacionado às cargas não lineares, tem-se a harmônica. A qual é definida como uma componente múltipla inteira da frequência fundamental e é gerada por equipamentos como forno a arco, motores de indução controlados por inversores com comutação forçada, motores de corrente contínua controlados por retificadores, etc. Em diversos desses equipamentos existe um elemento em comum, o inversor. Esse é um conversor que tem por finalidade converter tensão ou corrente CC em CA. Para os inversores monofásicos encontram-se nas literaturas em suma maioria as topologias: push-pull, meia-ponte e ponte completa. O primeiro e o segundo apresentam tensão no IGBT igual ao dobro da fonte, enquanto o último a queda de tensão é igual a da fonte. Isso implica que a topologia em ponte completa apresenta baixos esforços de corrente e tensão nos interruptores. Com a finalidade de construir um inversor em ponte completa, o presente estudo aborda o circuito de acionamento que será utilizado, visto que o circuito de comando de gate deve permitir uma operação adequada do interruptor IGBT nos estados de comutação, condução e bloqueio, proporcionando também o isolamento entre o circuito de controle e o circuito de potência. O inversor em ponte completa possui dois braços inversores e cada braço é formado por dois IGBT's. O elemento superior é conectado ao coletor do inferior, logo há certa dificuldade de gerar a tensão necessária para acionamento desse dispositivo, visto que ele não está conectado à referência do sistema. Dessa forma deve-se elaborar um circuito capaz de armazenar energia e no momento oportuno utilizar para disparar o IGBT. Esse circuito recebe o nome de bootstrap. Alguns drives têm por finalidade realizar essa função, entre eles tem-se o IR2104, o qual já apresenta um tempo morto, a fim de evitar o curto circuito no braço. Em laboratório montou-se a placa de acionamento e foram realizados testes a fim de validar o circuito de acionamento, nesses foram observados o tempo morto, a tensão de saída e a forma de onda. De posse dos circuitos de acionamento, realizaram-se os testes com os interruptores. Através desses foi possível concluir que o circuito de acionamento utilizando o driver IR2104 tem boa aplicabilidade para o inversor em construção.
Palavras-chave Qualidade de Energia, Inversor Monofásico, IGBT
Forma de apresentação..... Painel
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