Acionamento 04 conversor_de_frequencia

660 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
660
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
1
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
58
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Acionamento 04 conversor_de_frequencia

  1. 1. 2/2/20091CONVERSORES DEFREQUÊNCIA♦Convertem tensão c.c. para c.a.simétrica de amplitude e frequênciadesejadas♦A forma de onda dos inversores não ésenoidalIntrodução a inversores
  2. 2. 2/2/20092♦Acionamento de M. I. com velocidadevariável♦Aquecimento indutivo♦Sistema de energia ininterrupta♦Reatores eletrônicosAlgumas aplicações dos inversores♦Os inversores podem ser monofásicosou trifásicos♦As chaves semicondutoras precisamter disparo e bloqueio controladosCaracterísticas dos inversores
  3. 3. 2/2/20093VsQ1Q4Q3Q2a bvabvs- vstiI- ItInversor monofásicoInversor com carga R LVsQ1Q4Q3Q2a bvabvs- vstiI- It
  4. 4. 2/2/20094♦Variar a frequência de acordo com asaída desejada♦Permitir o ajuste de tensão para manterfluxo constante♦Fornecer a corrente nominal emqualquer frequênciaInversores para acionamentosDevem satisfazer os seguintes requisitos:♦Os conversores de frequência usuaissão alimentados por um retificador nãocontroladoMódulo de entrada de umconversor de frequênciaRede +−VdMOTOR
  5. 5. 2/2/20095Limitação da corrente de inrush♦Os capacitores são carregados viaresistor; o relé fecha após algunssegundos para operação normalC♦PWM ⇒ Pulse Width Modulation♦O PWM controla a frequência e ovalor eficaz da tensão de saídaInversor a PWM senoidalTensão de entrada Tensão de saída
  6. 6. 2/2/20096Circuito esquemático doConversor a PWM♦ Circuito UnifilarCircuito esquemático doConversor a PWM♦ Circuito Trifilar
  7. 7. 2/2/20097Tensão Gerada pelo InversorInversor a Fonte de Tensão (VSI)Modulação por Largura de PulsoSenoidal (SPWM)Função de chaveamentoCom a correnteretificada o blocoinversor irá gerar uma“CA” sintéticaIsto é feito comutando aCC utilizando amodulação PWMCom isto é possívelvariar a frequência e atensão entregues aomotor
  8. 8. 2/2/20098♦O número de pulsos dependeda frequência de chaveamentotempoVdc-VdcTensão PWM de saída♦ Embora a tensão seja umasequência de pulsos, a correnteé quase senoidalFormas de Onda Reais
  9. 9. 2/2/20099♦A forma de onda da corrente nomotor é quase senoidal devido àcaracterística indutiva do motor♦Devido às perdas adicionais érecomendado que a potêncianominal do motor seja superior àpotência necessária para acionar acargaDesclassificação do motor♦ A forma de onda da corrente na redecontém harmônicas♦ A figura representa a forma de onda napresença de um retificador monofásicocom filtro capacitivoCorrente na redeVsis is1wtφ1
  10. 10. 2/2/200910♦ A figura representa a forma de ondana presença de um retificador trifásicocom filtro capacitivo com pouca cargaCorrente na rede♦ A figura representa a forma de onda dacorrente em um conversor de frequênciatrifásico com carga.Corrente na rede
  11. 11. 2/2/200911♦O fator de potência visto pela rede édiferente do fator de potência domotor♦O fator de deslocamento éaproximadamente unitário♦O fator de potência é baixo devido àsharmônicasEfeito na rede de alimentaçãoHarmônicas na rede dealimentaçãoTensão dealimentaçãoOrdemharmônicaImpedânciade entrada2 %Impedânciade entrada4 %1 100 % 100 %3 83 % 76 %5 57 % 41 %7 29 % 14 %9 11 % 6 %11 8 % 6 %220 VMonofásico13 6 % 3 %1 100 % 100 %5 56 % 39 %7 31 % 15 %11 7 % 7 %220 VTrifásico13 6 % 3 %
  12. 12. 2/2/200912Problemas nas aplicações deinversores♦ Harmônicas na rede♦ Aquecimento adicional no motor♦ Picos de tensão no motor♦ Ruídos audíveis♦ Interferência eletromagnéticaFrenagem em inversores♦ Durante a frenagem, o fluxo de potênciapassa a fluir do motor para o inversor♦ O sentido da corrente no elo c.c. seinverte♦ Frenagem dissipativa♦ Frenagem regenerativa
  13. 13. 2/2/200913♦ A energia cinética é dissipada emuma resistênciaFrenagem dissipativaINVERSORRMOTORREDEV+−♦ A energia cinética é regenerada naforma de energia elétrica para a redeFrenagem regenerativaINVERSOR MOTORREDEV+−
  14. 14. 2/2/200914Ponte retificadora controladaem configuração antiparalelaPermite regeneração de energiaRedede60 HzRedede60 HzINVERSORDE FREQ.♦ A decisão de se empregar afrenagem regenerativa ou afrenagem dissipativa está na relaçãocusto adicional do equipamentoversus custo da energia dissipada♦ O ciclo de trabalho e a potência doacionamento são fatores decisivosTipo de frenagem
  15. 15. 2/2/200915Controle sem malha develocidade♦ A rotação pode ser controlada semuma malha de realimentação develocidade♦ Com a variação do torque na carga,o escorregamento varia, produzindouma variação na rotação♦ Motor:• Potência Nominal• Tensão Nominal• Corrente Nominal♦ Rede:• Tensão Nominal• Capacidade de curto• Requisitos quanto a Harmônicas• FiltroDados necessários paraespecificar um inversor
  16. 16. 2/2/200916♦ Aplicação:• Tipo do processo• Distância inversor - motor• Faixa de velocidade de operação• Requisitos de exatidão• Torque nominal• Torque de partidaContinuação♦ O modo de controle de velocidadeescalar se baseia na utilização dasvariáveis de controle: Tensão [V] eFreqüência [f];♦ É um modo de controle simples ebastante usado.Controle Escalar
  17. 17. 2/2/200917Controle Escalar60fNVmotorf30460VCurva V/fprogramávelOperação c/Boost deTensão0♦ No modo de controle escalar não épossível efetuar um controle detorque adequado;♦ Não é necessário conhecer osparâmetros do motor pois o seumodelo matemático não é usado.Controle Escalar
  18. 18. 2/2/200918♦ Utilizado, principalmente, no acionamentode bombas e ventiladores. Para estas cargasé possível reduzir as perdas no motorutilizando a opção V/f quadrática, o queresulta em economia de energia;♦ Também é utilizado quando mais de ummotor é acionado por um inversor(aplicação multimotores).Controle Escalar♦ No modo vetorial a operação éotimizada para o motor em uso,obtendo-se um melhor desempenhoem termos de torque e regulação develocidade;♦ Os parâmetros do motor sãonecessários para o uso das equaçõesdinâmicas.Controle Vetorial
  19. 19. 2/2/200919Controle VetorialO controle vetorial separa as duascomponentes da corrente do estator (Is):uma que fornece o fluxo no entreferro ( Im) eoutra que produz o torque(Ir).Fornece controle independente do fluxo edo torque.Existe uma analogia com o motor c.c. emque a corrente de campo e a corrente dearmadura são controladas como variáveisindependentes.MODELO DO MOTOR CC
  20. 20. 2/2/200920Modelo em Regime Permanentedo Motor de InduçãoControle VetorialControle vetorial normal – possuimalha fechada com transdutor deposição;Controle vetorial sensorless – possuimalha aberta e, portanto, semtransdutor de posição;Existem dois tipos de controlevetorial:
  21. 21. 2/2/200921Controle VetorialNo controle vetorial normal o trabalhocomputacional é grande, maspode ser realizado por um DSP;O controle vetorial sensorless émais pobre do que o controle pormalha fechada, mas ainda possuimelhor desempenho de respostase comparado a qualquer sistemav/f.Comparativo entreTecnologiasCARACTERÍSTICA Motor c.c.comTacômetroConversor de FrequênciaEscalar VetorialSensorless EncoderPrecisão develocidade0,025 % 1 % 0,5 % 0,01 %Torque emvelocidade zeroSIM NÃO NÃO SIMControle de torque Alto Baixo Médio Alto

×