ELT 313 –ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Retificadores … · 06 Tiristores 07 Retificadores controlados...
-
Upload
vuongthuan -
Category
Documents
-
view
231 -
download
3
Transcript of ELT 313 –ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Retificadores … · 06 Tiristores 07 Retificadores controlados...
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
1
Aula 08 – Retificadores controlados
Prof. Heverton Augusto PereiraUniversidade Federal de Viçosa - UFV
Departamento de Engenharia Elétrica - DEL Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência – Gesep
www.gesep.ufv.br
TEL: +55 (31) 3899-3266
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Conteúdo
Tópicos
01 - Introdução
02 - Diodos de potência e circuitos RLC chaveados
03 - Retificadores com diodos
04 - Transistores de potência
05 Conversores CC-CC
06 Tiristores
07 Retificadores controlados
08 - Controladores de tensão CA
09 - Conversores CC-CA
10 - Inversores de pulso ressonante
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 3
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 4
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 5
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 6
1. Transmissão de energia em corrente contínua, em alta tensão (HVDC),2. Linha CC que conecta Itaipu a São Roque (SP)3. Energia comprada do Paraguai (originalmente em 50 Hz).4. O sistema opera, via dois cabos5. Estão alimentados em +/- 600 kV,6. Transmitindo a potência de 6.000 MW.7. Neste caso têm-se retificadores controlados, permitindo um controle do
sistema, incluindo a absorção/fornecimento de reativos.
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 7
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3188283/mod_resource/content/1/Apresenta%C3%A7%C3%A3o%20de%20Itaipu%20e%20Furnas%20v2017.pdf
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 8
Dados do conversor
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3188283/mod_resource/content/1/Apresenta%C3%A7%C3%A3o%20de%20Itaipu%20e%20Furnas%20v2017.pdf
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 9
Pontos de aterramento
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 10
Pontos de aterramento
1
2
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 11
Pontos de aterramento
1
2
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 12
Pontos de aterramento
Fonte: http://www.furnas.com.br/arqtrab/ddppg/revistaonline/linhadireta/RF361_transm.pdf
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 13
Pontos de aterramento
Fonte: http://www.furnas.com.br/arqtrab/ddppg/revistaonline/linhadireta/RF361_transm.pdf
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 14
Mais informações...
Fonte: http://www.furnas.com.br/arqtrab/ddppg/revistaonline/linhadireta/RF361_transm.pdf
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 15
Itaipu
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 16
• Os conversores com controle de fase podem ser classificados em:
monofásicos e trifásicos.
• Cada tipo pode ser subdividido em:
Semiconversor – conversor de um quadrante e possui uma únicapolaridade de tensão e corrente de saída.
Conversor completo – conversor de dois quadrantes, e apolaridade de sua tensão de saída pode ser positiva ou negativa.
Introdução
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 17
• Conversor dual – pode operar em quatro quadrantes, e tanto a tensãoquanto a corrente de saída podem ser positivas ou negativas.
• Os seguintes tipos de conversor serão analisados:
Conversores monofásicos completos e duais. Conversores trifásicos completos e duais. Conversores monofásicos completos em série. Conversores de doze pulsos. Conversores com controle por modulação por largura de pulso
(PWM).
Introdução
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 18
Introdução
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 19
Retificador Meia Onda
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 20
Retificador Meia Onda
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 21
Retificador Meia Onda
Calcule a tensãomédia na cargaquando α = 30º
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 22
Conversor monofásico completo. Circuito e quadrante:
Conversores monofásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 23
Conversor monofásico completo.Tensão de alimentação deentrada,
tensão de saída,
corrente de carga constante ecorrente de alimentação deentrada:
Conversores monofásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 24
Conversores monofásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 25
Conversores monofásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 26
Conversores monofásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 27
Conversores monofásicos completos (Mudar circuito)
Vg = 200 (pico)E = 100V
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 28
Conversores duais monofásicos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 29
Conversor dual monofásico. Tensãode alimentação de entrada,
tensão de saída para o conversor 1,
tensão de saída para o conversor 2 e
tensão no indutor de circulação:
Conversores duais monofásicos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 30
Conversor trifásico completo. Circuito:
Conversores trifásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 31
Sequência de disparo,
tensões de fase,
tensão de saída (tensões delinha),
corrente através do tiristor T1,corrente através do tiristor T4,
corrente de entrada
corrente da carga
Conversores trifásicos completos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 32
Conversor dual trifásico. Circuito:
Conversores duais trifásicos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 33
Sequências de disparotensões de alimentação deentrada,
tensão de saída para oconversor 1,
tensão de saída para oconversor 2
tensão no indutor decirculação:
Conversores duais trifásicos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 34
As técnicas básicas de comutação forçada para conversores CC-CA podem ser classificadas da seguinte forma:
1. Controle do ângulo de extinção.
2. Controle de ângulo simétrico.
3. Modulação por largura de pulso (PWM).
4. PWM senoidal monofásico.
5. Controle PWM trifásico.
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 35
Conversor monofásico com controle PWM:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 36
Tensão de alimentação deentrada,
tensão de saída
corrente de linha através dachave S1
corrente através da chave S3,
corrente de alimentação deentrada
corrente de carga constante:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 37
Controle por PWM. Geração de sinais de acionamento:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 38
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Controle por largura de pulsosenoidal.Geração de sinais deacionamento,
corrente através da chave S1,
corrente através da chave S3
corrente de entrada
corrente de carga constante
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 39
Topologias básicas para retificadores PWM comutados pela rede:retificador fonte de corrente:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 40
Topologias básicas para retificadores PWM comutados pela rede:retificador fonte de tensão:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 41
Retificador fonte de tensão com comutação forçada:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 42
Retificador fonte de tensão com comutação forçada:
Controle por modulação por largura de pulsos (PWM)
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 43
Conversores monofásicos completos.
Conversores monofásicos em série
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 44
Conversores monofásicos em série
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 45
Conversores monofásicos em série
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 46
Conversores monofásicos completos. Quadrantes:
Conversores monofásicos em série
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 47
Configurações para saída de 12 pulsos. Em série:
Conversores de doze pulsos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 48
Configurações para saída de 12 pulsos. Em paralelo:
Conversores de doze pulsos
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 49
Conversores Industriais
Fonte:http://www.directindustry.com/prod/siemens-building-technologies/product-70966-1703348.html
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 50
Conversores Industriais
Fonte: http://www.directindustry.com/prod/control-techniques/product-7177-212949.html
Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
slide 51
Conversores Industriais
Fonte:http://www.directindustry.com/prod/cg-power-systems/product-13988-694043.html