“Inteligência Artificial: A Nova Fronteira da Ciência Brasileira”
19 a 24 de outubro de 2020
Trabalho 13413
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia elétrica |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Rafaela de Paula Silva |
| Orientador | JOSE TARCISIO DE RESENDE |
| Outros membros | HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Título | Comparação dos harmônicos gerados por um motor de indução trifásico operando na região de saturação e os produzidos por um inversor de frequência de acionamento do motor |
| Resumo | Em um sistema elétrico de potência, as cargas elétricas são projetadas baseadas em uma fonte de alimentação senoidal. Entretanto, as formas de onda de tensão e corrente da rede elétrica, apesar de periódicas, não possuem caráter senoidal puro, uma vez que consistem em resultados de sobreposições de inúmeras componentes senoidais com frequências múltiplas inteiras da frequência fundamental da rede. Estas componentes são denominadas harmônicas e podem acarretar diversos efeitos nocivos aos sistemas de potência, envolvendo aumento de perdas, redução de vida útil de equipamentos e operação indevida ou falhas de componentes. A distorção harmônica geralmente é imposta por dispositivos que não apresentam relação linear entre tensão e corrente. Como exemplo, podem-se citar os conversores eletrônicos utilizados no controle e acionamento de máquinas e as cargas dotadas de núcleo ferromagnético sujeitas à operação na região de saturação, como transformadores e motores de indução. A primeira parte deste trabalho fundamenta-se no estudo do funcionamento e controle dos inversores de frequência para posterior compreensão do processo de geração de harmônicos por estes conversores. Para isso, pesquisas teóricas foram realizadas com o intuito de buscar maior percepção sobre a estrutura, comportamento, modelagem e controle de inversores de frequência para aplicações de acionamento de motores. O inversor de frequência consiste em um dispositivo capaz de converter a tensão da rede, de amplitude e frequência constantes, em uma tensão de amplitude e frequência variáveis, fato que torna este dispositivo um método eficiente para o controle de velocidade de motores de indução. Sua estrutura básica baseia-se na topologia Back-to-Back, que consiste em dois conversores interligados através de um barramento c.c., onde um conversor funciona como retificador e o outro como inversor. Além disso, o barramento c.c. proporciona um desacoplamento entre esses conversores, o que permite que o controle de cada um seja realizado de forma independente. No bloco inversor, as chaves semicondutoras são alocadas e acionadas a fim de gerar um sinal alternado em sua saída a partir de um sinal contínuo fornecido pelo barramento c.c. do conversor. Entretanto, a comutação das chaves, que geralmente correspondem a IGBTs, deve ser realizada de forma a permitir a variação da amplitude da forma de onda do sinal sintetizado pelo inversor com o menor conteúdo harmônico de baixa frequência possível. Assim, técnicas de modulação como SPWM e SVPWM, responsáveis por gerar sinais de chaveamento para os dispositivos semicondutores, foram estudadas e analisadas comparativamente. Além disso, a modelagem do barramento c.c. também foi desenvolvida, de forma que as equações referentes à sua dinâmica foram obtidas. Por fim, as estruturas de controle da tensão do barramento c.c. e das correntes do conversor foram abordadas, o que incluiu o cálculo dos ganhos dos respectivos controladores. |
| Palavras-chave | Inversor de frequência, motor de indução, harmônicos |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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