2.8
Conclus˜ao
Neste cap´ıtulo foram estudados alguns m´etodos de implementa¸c˜ao de conversores trif´asicos com quatro-bra¸cos buscando desenvolver uma interpreta¸c˜ao pr´opria desses.
A implementa¸c˜ao do m´etodo usando a distribui¸c˜ao dos vetores ativos em um espa¸co αβ0 mostrou- se uma t´ecnica bastante interessante na interpreta¸c˜ao geom´etrica para se determinar onde se en- contra o vetor de referˆencia. Observou-se que o processo para sintetizar a tens˜ao de sa´ıda nada mais ´e que uma expans˜ao do sistema de duas dimens˜oes empregado no trif´asico com trˆes-bra¸cos.
A abordagem baseada em portadora e no conceito de tens˜ao de offset apresentou-se como um m´etodo bastante eficiente no que diz respeito ao algoritmo de implementa¸c˜ao. A generaliza¸c˜ao desenvolvida neste m´etodo simplifica em muito a implementa¸c˜ao, uma vez que n˜ao se faz necess´aria a identifica¸c˜ao das 24 poss´ıveis regi˜oes onde se encontra o vetor de comando.
Os dois m´etodos foram desenvolvidos e avaliados, verificando a equivalˆencia entre eles no Apˆen- dice A. A partir dessa investiga¸c˜ao, uma vis˜ao que tentasse conciliar vantagens de ambos m´etodos apresentados foi discutida. As vantagens que se procurou conciliar foram a vis˜ao espacial propiciada pela distribui¸c˜ao dos vetores e a generaliza¸c˜ao e simplicidade no algoritmo de implementa¸c˜ao.
Uma compara¸c˜ao entre o m´etodo SVPWM-3D e o proposto foi estabelecida com o intuito de mostrar a correspondˆencia entre eles. Nessa compara¸c˜ao ficou evidenciada a equivalˆencia entre ambos, sendo poss´ıvel perceber as caracter´ısticas interessantes do m´etodo proposto, como por exemplo maior simplicidade de implementa¸c˜ao e compreens˜ao da t´ecnica.
Por fim, fazendo uso do m´etodo proposto foram deduzidas as equa¸c˜oes para implementa¸c˜ao de estrat´egias de PWM descont´ınuo. Como pˆode-se ver o m´etodo proposto para essa condi¸c˜ao mostrou com clareza que os m´etodos descont´ınuos realmente apresentam um menor n´umero de comuta¸c˜oes por ciclo de PWM e com isso conseq¨uentemente menores perdas de chaveamento. A dedu¸c˜ao de um outro m´etodo evidencia as vantagens do m´etodo proposto, que alia vantagens dos dois principais m´etodos utilizados. Mais ainda, deixa f´acil a possibilidade de serem estudados outros padr˜oes de comuta¸c˜ao para moduladores PWM.
O conversor trif´asico de quatro-bra¸cos ´e uma topologia interessante para sistemas com carga desbalanceada. Na an´alise apresentada, sem nenhuma malha de controle, a tens˜ao de fase manteve- se constante, apesar de correntes desbalanceadas estarem circulando pelas fases. Esse fato ´e um
2.8 - Conclus˜ao 52
ponto relevante para algumas aplica¸c˜oes onde ´e comum encontrar sistemas com essa natureza, ou em situa¸c˜oes onde deseja-se acrescentar um neutro ao sistema.
Por fim, ficou evidenciado no m´etodo proposto a real simplifica¸c˜ao da implementa¸c˜ao do con- versor de quatro-bra¸cos, mantendo uma boa percep¸c˜ao espacial do sistema e tamb´em a vantagem do equacionamento direto baseado nos tempos de condu¸c˜ao.
Cap´ıtulo 3
Inversor de quatro-bra¸cos ou com
divisor capacitivo
Ap´os ter sido apresentado no Cap´ıtulo 2 o inversor trif´asico de quatro-bra¸cos, neste cap´ıtulo ser´a feita uma an´alise comparativa entre o inversor de quatro-bra¸cos e o inversor com divisor capacitivo. Como proposta tem-se a de comprovar que a inser¸c˜ao do quarto bra¸co em um inversor trif´asico, substituindo o bra¸co com divisor capacitivo, ir´a proporcionar um ganho com rela¸c˜ao a m´axima tens˜ao fundamental sintetizada na sa´ıda, uma menor distor¸c˜ao harmˆonica, se comparadas, e a n˜ao necessidade de uma malha de controle espec´ıfica para o bra¸co capacitivo.
3.1
Comparando o inversor de quatro-bra¸cos com o de
divisor capacitivo
O inversor trif´asico de quatro-bra¸cos ´e visto na Figura 3.1. Observa-se que a tens˜ao sobre a carga depende da tens˜ao sobre o quarto bra¸co. Um primeira vantagem aqui ´e que esse bra¸co ´e constitu´ıdo por chaves eletrˆonicas controladas, que apresentam caracter´ısticas muito mais favor´aveis a serem controladas do que um bra¸co capacitivo.
3.1 - Comparando o inversor de quatro-bra¸cos com o de divisor capacitivo 54 S S Sa Sb c f f S S Sa Sb c C C1 2 E Rc Rb Ra Lc Lb La n g a b c f
Figura 3.1: Inversor trif´asico com o quarto bra¸co
O circuito da Figura 3.2 apresenta o inversor trif´asico com o bra¸co capacitivo. Percebe-se pela figura que a tens˜ao que ser´a aplicada sobre a carga depende diretamente da tens˜ao no divisor capacitivo, uma vez que o ponto de neutro desse circuito encontra-se entre os dois capacitores e um dos terminais da carga est´a ligado a este ponto. Com essa constata¸c˜ao, verifica-se a importˆancia de uma malha de controle, espec´ıfica para esse bra¸co. ´E necess´ario que o controle mantenha essa tens˜ao a mais equilibrada poss´ıvel, pois desequil´ıbrios nessa ser˜ao refletidos sobre a carga, tanto na corrente que circula quanto na distor¸c˜ao de tens˜ao sobre a carga.
S Sa Sb c S Sa Sb c C C1 2 E Rc Rb Ra Lc Lb La n g a b c
Figura 3.2: Inversor trif´asico com bra¸co capacitivo
Buscando mostrar os objetivos alcan¸cados, que foram propostos para este cap´ıtulo, estar´a sendo feita na pr´oxima se¸c˜ao, atrav´es de simula¸c˜oes, uma avalia¸c˜ao comparativa entre o inversor trif´asico de quatro-bra¸cos e um inversor trif´asico com divisor capacitivo.
A inten¸c˜ao ´e que se consiga mostrar uma melhora do primeiro em rela¸c˜ao ao segundo, principal- mente quanto a distor¸c˜ao harmˆonica e ao ganho de tens˜ao de sa´ıda. Uma vantagem imediata que se percebe do inversor de quatro-bra¸cos em rela¸c˜ao ao outro ´e a n˜ao necessidade de uma malha de controle, que mantenha a tens˜ao equilibrada entre os dois capacitores. Mas al´em, conseguindo uma melhora no ganho de tens˜ao de sa´ıda ser´a poss´ıvel a redu¸c˜ao do n´umero de baterias, que tamb´em