Métodos Avançados em Sistemas de Energia Eletrônica de...

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Departamento de Engenharia Elétrica Métodos Avançados em Sistemas de Energia Eletrônica de Potência para Geração Distribuída Retificador com Correção do Fator de Potência Prof. João Américo Vilela [email protected]

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Departamento de Engenharia Elétrica

Métodos Avançados em Sistemas de Energia

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Retificador com Correção do Fator de Potência

Prof. João Américo Vilela

[email protected]

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Os interruptores quando adequadamente acionada produzem uma corrente de entrada com

alto fator de potência.

Retificador monofásico em ponte completa

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Carga do indutor La

- Interruptor T2 e T3 conduzindo, indutor acumulando energia;

Retificador monofásico em ponte completa – Modulação a dois níveis

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

tL

vi LL 1

0LaI t

L

VVrede

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Fonte é indutor transferindo energia para saída

- Interruptor T1 e T4 conduzindo, transferência de energia para a carga;

tL

vi LL

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Retificador monofásico em ponte completa – Modulação a dois níveis

20

LaI tL

VV rede

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Se o tempo de acumulação de energia no indutor for maior que o tempo de transferência de

energia a corrente no indutor aumenta, caso contrário a corrente diminui.

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Retificador monofásico em ponte completa – Modulação a dois níveis

Etapa t1) Os interruptores T2 e T3 fecha;

in V t

t1 t2

T

t1

t2

T

Forma de onda obtida com a

operação dos interruptores T1 e T2.

10

LaI tL

VVrede

Etapa t2) Os interruptores T2 e T3 abre

e os interruptores T1 e T4 fecha; 20

LaI tL

VV rede

Corrente no

indutor, I

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

3 T

4 T

Retificador monofásico em ponte completa – Modulação a dois níveis

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

A comparação de uma portadora triangular com a referência senoidal defini a sequência de

acionamento dos interruptores.

Modulação a dois níveis

A razão cíclica de cada interruptor é definido

pela relação entre o sinal portadora com o

sinal de referência.

O sinal de referência entre os braços do

retificador.

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Modulação a dois níveis

O sinal de referência entre os braços do

retificador.

- Nessa técnica os interruptores dos braços

são acionados de forma cruzada, gerando a

tensão apresentada no item b da figura;

- A tensão de saída tem três níveis de

operação;

- A frequência da tensão de saída é o dobro da

frequência de operação dos interruptores.

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

E

- E

VAO

T /2

T1T2T3

T

V C V PT

tempo

tempo

Modulação a dois níveis

Técnicas de Modulação

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Os interruptores quando adequadamente acionada produzem uma corrente de entrada com

alto fator de potência.

Retificador monofásico em ponte completa

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Carga do indutor La

- Interruptor T2 e T4 conduzindo, indutor acumulando energia;

- Interruptor T1 e T3 conduzindo, indutor acumulando energia;

Retificador monofásico em ponte completa

tL

vi LL t

L

Vrede

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Fonte é indutor transferindo energia para saída

- Interruptor T1 e T4 conduzindo, transferência de energia para a carga;

Retificador monofásico em ponte completa

tL

vi LL

t

L

VV rede

0

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Inversão da polaridade da rede ca

- Interruptor T2 e T4 conduzindo, indutor acumulando energia;

(ou Interruptor T1 e T3 conduzindo)

- Interruptor T2 e T3 conduzindo, transferência de energia para a carga.

Retificador monofásico em ponte completa

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

Se o tempo de acumulação de energia no indutor for maior que o tempo de transferência de

energia a corrente no indutor aumenta, caso contrário a corrente diminui.

Retificador monofásico em ponte completa

0 V a L

b L

a i

1 T

2 T

C

in V

3 T

4 T

Técnicas de Modulação

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída

A comparação de uma portadora triangular com duas referência senoidal defasadas de

180º defini a sequência de acionamento dos interruptores.

Modulação a três níveis

- A tensão de saída têm três níveis de

operação;

- A frequência da tensão de saída é o

dobro da frequência de operação dos

interruptores.

VA0

VB0

VAB

VCB V

CA

E/2

-E/2

tempo

-

E

E

-E

Técnicas de Modulação

Modulação a três níveis

Eletrônica de Potência para Geração Distribuída