8 3 Analise de perdas para a técnica de Malesan

Utilizando o desenvolvimento da Seção III.8.1, as perdas por condução podem ser calculadas utilizando as equações (3.103) e (3.104). Porém, se consideramos que trata-se do Retificador da Fig.3.3 em configuração Boost, onde a corrente circula majoritaramente pelo diodo, e tomando em conta os resultados da Seção III.8.1, pode-se considerar que as perdas por condução seriam iguais às consideradas anteriormente. Para a comparação das perdas por chaveamento utilizam-se as equações (3.114) e (3.115), e observando que o método analisado grampeia nos mesmos setores que o DPWM1

 2 ˆ ) ( 113 . 1 0 S d(ON) d(OFF) p SL I t t f E P  

Note-se que este é o mesmo resultado obtido para as estratégias DPWM1 e DPWM2. Portanto, o método de Malesani considerado, gera as mesmas perdas por condução para todos os métodos DPWM considerados e as mesmas perdas por chaveamento que as estratégias DPWM1 e DPWM2.

III. 9. RESULTADOS DE SIMULAÇÃO E EXPERIMENTAIS

Os primeiros resultados de simulação estão dados nas Figs. 3.5, e 3.6 usando o PSCAD/EMTDC mostrando a tensão de referência, e o parâmetro  (para todos os Setores da tensão de rede) respectivamente, para as estratégias DPWM consideradas. Nas Figs. 3.21 e 3.22 mostram-se resultados tanto de simulação quanto experimentais do bloco “Seletor de Setor e gerador de sequência zero da Fig.3.8. Em ambas as Figs. mostra-se o ângulo sincronizado com a corrente da fase a, enquanto a correnteIq é proporcional ao valor pico da corrente de fase. A Fig.3.22 é um resultado experimental,

para um controle de MI de 1 HP, que mostra como esta relação se cumpre ainda em ambientes ruidosos. Resultados de simulação adicionais encontram-se nas Figs. 3.23- 3.32 que mostram as tensões de rede, as correntes de entrada e as ondas modulantes por fase (Figs. 3.23, 3.25, 3.27, 3.29 e 3.31); assim como as tensões e correntes de linha e as ondas modulantes (Figs. 3.24, 3.26, 3.28, 3.30 e 3.32) para as estratégias DPWM consideradas, assim como as estratégias de Malesani. Note-se em particular, nas Figs. 3.23- 3.26 para DPWM1 e DPWM2 que ainda quando as correntes da fase presentam alguma distorção, as correntes de linha estão mais bem conformadas. Este resultado pode-se entender ao examinar as ondas modulantes dos métodos de modulação DPWM apresentados, ver equações (3.23)-(3.27), onde estas ondas são construídas a partir das tensões de linha. Note-se também que na Fig.3.27 (DPWM3) esta técnica grampeia no ponto mais alto da tensão (corrente), e que coincidentemente e a que apresenta menor valor de corrente, e que na Fig.3.29 o valor da corrente de fase é a maior de todas. Estes dois resultados podem ser explicados pelos valores das perdas, que para a técnica DPWM3 são as menores, e no caso da técnica DPWM4 são as maiores de todas as consideradas. Para a solução aproximada da equação de Malesani os resultados de simulação encontram-se nas Figs. 3.31 e 3.32, que mostram as tensões de rede, as correntes de entrada e as ondas modulantes por fase; assim como as tensões e correntes de linha e as ondas modulantes, respectivamente. Enquanto para a solução exata da equação de Malesani, os resultados de simulação encontram-se nas Figs. 3.33 e 3.34 que mostram a tensão de rede e a corrente de fase (superior), assim como a corrente de fase e a onda modulante (inferior), para uma fase. Nas Figs. 3.35-3.38 mostra-se experimentalmente a tensão de entrada e a corrente de fase (superior), assim como a onda modulante e a corrente de fase (inferior) para as estratégias DPWM consideradas, utilizando o circuito da Fig.3.3 com os seguintes valores: L=2mH, f=60Hz, C1=C2=2200uF, fS=15kHz, controlado pelo DSP

TMS3020F2812. A parte superior destas figuras foi realizada utilizando osciloscópio digital, enquanto

a parte inferior foi realizada utilizando o MATLAB para capturar as formas de onda de corrente (pelo conversor A/D) e as ondas modulantes da estratégia DPWM correspondente, que é uma variável interna. Do mesmo modo foram conseguidos os resultados experimentais da equação de Malesani: Figs. 3.39(Solução aproximada), 3.40(Solução exata 1) e 3.41(Solução exata 2). Note-se em todas estas figuras (Figs.3.35-3.41) que a tensão e corrente estão em fase (parte superior), enquanto isto não cumpre-se necessariamente para a corrente de fase e a onda modulante (parte inferior), p.ex. nas Figs. 3.35, 3.37 e os resultados de grampeamento de Malesani, ver Figs.3.39-3.41. Observe-se também

nestes resultados, que a onda modulante no caso aproximado de Malesani é ligeiramente diferente que no caso das soluções exatas 1 e 2, p.ex. nos setores (S2+S3) e (S8+S9) da Fig.3.14, embora a corrente de

fase apresentada seja praticamente a mesma. Este resultado confirma o resultado de simulação apresentado nas Figs. 3.27- 3.30.

III. 10. CONCLUSÕES

Neste capítulo propõe-se um método de grampeamento com OCC para Retificador trifásico, sem sensores de tensão de linha, utilizando estratégias de PWM descontínuo. As expressões matemáticas assim como seu significado físico, para o método proposto, são investigadas e analisadas.

Algumas das principais técnicas DPWM foram descritas e formuladas matematicamente utilizando

PWM hibrido, HPWM, assim como suas respectivas perdas de potência. Do ponto de vista

experimental estas técnicas foram também testadas e implementadas.

A técnica proposta foi testada também com o método de controle por histerese com grampeamento de Malesani dando resultados aceitáveis.

Fig.3.21. Simulação. Corrente Iq, eq(3.95), (0.5A/div), corrente da fase a (2A/div) e ângulo (eq(3.93)) do diagrama em blocos da Fig.3.8. Hor: 15ms/div

Fig.3.22. Experimental. Corrente Iq, eq(3.95), (2A/div), corrente da fase a (1A/div) e ângulo (eq(3.93)) do diagrama em blocos da Fig3.8.

Fig.3.23. Simulação. DPWM1: Tensão de rede (50V/div), corrente de fase (10A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.24. Simulação. DPWM1: Tensão de linha (100V/div), corrente de linha (20A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.25. Simulação. DPWM2: Tensão de rede (50V/div), corrente de fase (10A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.26. Simulação. DPWM2: Tensão de linha (100V/div), corrente de linha (20A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.27. Simulação. DPWM3: Tensão de rede (50V/div), corrente de fase (10A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.28. Simulação. DPWM3: Tensão de linha (100V/div), corrente de linha (20A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.29. Simulação. DPWM4: Tensão de rede (50V/div), corrente de fase (10A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.30. Simulação. DPWM4: Tensão de linha (100V/div), corrente de linha (20A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.31. Simulação. Malesani. Solução aprox: Tensão de rede (50V/div), corrente de fase (10A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.32. Simulação. Malesani. Solução aprox: Tensão de linha (100V/div), corrente de linha (20A/div) e onda modulante. (a)Fase a (b) Fase b (c) Fase c. (Hor: 10ms/div).

Fig.3.33. Resultado de Simulação. Male, Solução 1: (a) Tensão de rede (37.5V/div) e corrente de fase (10A/div). (b) Onda modulante e corrente de fase (50A/div). (Hor: 10ms/div).

Fig.3.34. Simulação. Resultado de Simulação. Male, Solução 2: (a) Tensão de rede (37.5V/div) e corrente de fase (10A/div). (b) Onda modulante e corrente de fase (50A/div). (Hor: 10ms/div).

Fig.3.35. Experimental. DPWM1: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (20A/div) (b) Onda modulante e corrente de fase (2A/div). (Hor: 5ms/div).

Fig.3.36. Experimental. DPWM2: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (20A/div) (b)Onda modulante e corrente de fase (2A/div). (Hor: 5ms/div).

Fig.3.37. Experimental. DPWM3: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (20A/div) (b) Onda modulante e corrente de fase (2A/div). (Hor: 2.5ms/div).

Fig.3.38. Experimental. DPWM4: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (20A/div) (b)Onda modulante e corrente de fase (20A/div). (Hor: 2.5ms/div).

Fig.3.39. Experimental. Malesani. Solução aprox: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (10A/div) (b)Onda modulante e corrente de fase (5A/div). (Hor: 5ms/div).

Fig.3.40. Experimental. Malesani.Solução 1: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (10A/div) (b)Onda modulante e corrente de fase (5A/div). Hor: 5ms/div.

Fig.3.41. Experimental. Malesani. Solução 2: (a) Tensão de entrada (25V/div) e corrente de fase (10A/div) (b)Onda modulante e corrente de fase (2.5A/div). Hor: 5ms/div.

CAPITULO IV

ONE CYCLE CONTROL, OCC, APLICADO AO CONTROLE FOC