Compensação do Efeito de Desequilíbrio das Tensões
de Alimentação em Pontes Retificadoras
Juliana Cortez de Sá Camposilvan, Carlos Alberto Murari Pinheiro, Jocélio Souza de Sá Departamento de Engenharia Elétrica
Universidade Federal de Itajubá Itajubá, Brasil
julianacortez@inatel.br, pinheiro@unifei.edu.br, souzadesa77@hotmail.com Abstract - Electrical industrial power systems are often exposed
to the occurrence of unbalanced voltages. In a static converter with natural commutation occurs modification on the average value voltage on the direct current side, causing disturbances in the loads supplied by converter. For PWM rectifiers there are algorithms that allow the correction of such unbalances. However, many of the controlled converters used in industrial plants contain structures composed by thyristors, working with natural commutation. In this case, any compensation of the unbalancing voltages on the average voltage value on the current side must be done through the correction of the trigger angle of the converters. This paper proposes a method for compensation the trigger angle in controlled rectifiers, that evaluates the resulting unbalanced voltages based on the measuring in real time of voltage values in power source lines. The resulting correction is quick and independent of the control system used. The validation of this method is realized through algebraic methods, computational simulations and laboratory tests.
I. INTRODUÇÃO
Usualmente um conversor estático comutado pela rede é composto por retificadores controlados a silício (SCRs), o qual opera com um ângulo de disparo definido pelo funcionamento do sistema de controle associado. A ocorrência de um desequilíbrio súbito nas tensões de alimentação produz uma alteração correspondente do valor médio da tensão do lado cc pelo conversor. Esta alteração reflete diretamente no comportamento da carga alimentada pelo retificador, podendo ocasionar distúrbios transitórios na regulação de velocidade de motores cc, ou na tensão de geradores elétricos excitados por retificadores com comutação natural. O procedimento proposto neste artigo realiza medições nos valores eficazes das tensões de linha de alimentação do conversor, e com base na teoria dos componentes simétricos realiza a correção do ângulo de disparo quando na presença de desequilíbrios. O objetivo é restabelecer o valor médio da tensão do lado cc nas condições equivalentes de um sistema elétrico equilibrado.
Na bibliografia pesquisada não se encontrou abordagens no contexto citado para retificadores com comutação pela rede. Em [1] e [2] mostrou-se a modelagem de retificadores em ponte trifásica conectados a sistemas elétricos com tensões desequilibradas. Algoritmos de compensação foram propostos em [3], [4] e [5] para compensação de desequilíbrios da tensão de alimentação em conversores com topologia PWM. Um estudo utilizando o método dos componentes simétricos para análise de sistema trifásico desequilibrado e não senoidal foi realizado em [6]. Uma estrategia de controle para conversores sujeitos a quedas de tensão foi apresentada em [7]. Em [8] é abordada a influência de perturbações de tensão no lado de corrente contínua de conversores controlados aplicados em acionamentos de máquinas que possuem frenagem regenerativa.
Este artigo está organizado conforme as seções indicadas a seguir. Em II tem-se a fundamentação teórica que será utilizada neste trabalho. Primeiro será revisto o procedimento para obtenção dos componentes simétricos de sequência positiva e de sequência negativa das tensões de linha associadas a um sistema de alimentação trifásico. Depois será mostrada uma abordagem para a obtenção das informações dos fasores associados a sistemas elétricos trifásicos desequilibrados, que servirá de base para calcular os componentes simétricos associados. A informação do componente de sequência positiva servirá de base para o procedimento proposto para compensação do ângulo de disparo de um conversor controlado na presença de desequilíbrios de tensões. Na Seção III é mostrada a modelagem típica de um retificador com comutação natural nas condições de equilíbrio e desequilíbrio das tensões de linha. Na Seção IV é apresentado o procedimento para correção do ângulo de disparo de retificadores controlados em condições de desequilíbrio de tensões. Em V é mostrada a comprovação algébrica do método através de exemplos numéricos. Na seção VI têm-se resultados de simulações computacionais e de ensaios de laboratório comprovando na prática os resultados obtidos nos exemplos numéricos.
O primeiro autor agradece a bolsa de doutorado concedida pela CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.
Finalmente em VII segue a conclusão deste artigo e a proposta de trabalhos futuros.
II. OBTENÇÃO DOS ARGUMENTOS DOS FASORES A PARTIR DE MEDIÇÕES DAS TENSÕES EFICAZES
Um sistema trifásico a três condutores de tensões de linha desequilibradas pode ser representado com auxílio da teoria de componentes simétricos por dois sistemas de tensões equilibradas, ou seja, um sistema de componentes de sequência positiva e um sistema de componentes de sequência negativa, lembrando que neste contexto os componentes de sequência zero são nulos.
Os componentes de sequência positiva são compostos por fasores denominados VAB(+),VBC(+) e VCA(+), cujos módulos possuem valores iguais e os argumentos estão defasados de 120o entre si. Os componentes de sequência negativa são definidos pelos fasores VAB(-), VBC(-) e VCA(-), onde os seus módulos possuem os mesmos valores e os seus argumentos estão defasados de 120o a partir do fasor VAB(-), sendo o sentido de rotação inverso em relação aos componentes de sequência positiva.
O procedimento para obter, a partir das informações dos fasores associados com as tensões de linha de um sistema elétrico trifásico desequilibrado, os valores dos componentes correspondentes de sequência positiva e negativa, é dado pelas equações (1) e (2), onde o termo “a” das expressões é dado por ej120°. • • • 2 • ( ) 1. . . 3 AB AB BC CA V + = §¨V +a V +a V ·¸ © ¹ (1)
2 ( ) 1 . . . 3 AB AB BC CA V V a V a V • • • • − = §¨ + + ·¸ © ¹
(2)
A obtenção dos argumentos dos fasores das tensões de linha a partir dos valores eficazes medidos é realizada com base no diagrama mostrado na Figura 1.
Figura 1. Obtenção dos fasores das tensões a partir dos valores eficazes.
Na figura 1, no triângulo definido pelos pontos A, B e C , onde a=VBC,b=VCAe c=VAB, obtém-se as relações (3) e (4).
a2 =b2+c2−2bc.cosθ
(3)
d = −c b.cos ;θ d =a.cosβ (4) Das relações anteriores têm-se (5) e (6).
cos 2 2 2 -1 AB CA BC AB CA V +V -V = 2V .V θ ª« º» ¬ ¼ (5) 1 .cos cos AB CA BC V V V θ β − ª − º = « » ¬ ¼ (6) Com as informações dos argumentos é possível definir as tensões desequilibradas na forma de (7), (8), (9), e com o procedimento dado por (1), (2) se obtêm os valores dos componentes simétricos correspondentes.
VAB VAB 0 • = ∠ ° (7) VBC VBC (180 β) • = ∠ − − ° (8) VCA VCA (180 θ) • = ∠ − + ° (9) III. VALOR MÉDIO DA TENSÃO DO LADO CC DE UMA PONTE
COM TENSÕES DESEQUILIBRADAS
Seja a estrutura de um conversor comutado pela rede ligado em ponte trifásica ilustrada na Figura 2.
Figura 2. Conversor comutado pela rede ligado em ponte trifásica.
Se o conversor opera alimentado com tensões de linha equilibradas de valor eficaz V e com um ângulo de disparo Į, o valor médio da tensão do lado de corrente contínua VdĮ é
definido pela equação (10), onde inicialmente foi desprezada a queda de tensão devido ao efeito de comutação.
Vdα =1,35. .cosV
α
(10) Caso o retificador opere com tensões desequilibradas, a partir das informações dos fasores associados, são definidos os valores instantâneos das tensões de linha expressos pelas equações (11), (12) e (13).vAB= 2.VAB.sen(ωt) (11)
vBC = 2.V .senBC [ωt- (180 - ) ]β ° (12)
vCA= 2.VCA.sen[ωt- (180+θ) ]°
(13)
Para um determinado ângulo de disparo, o valor médio da tensão do lado cc será diferente daquele válido para o conversor operando com tensões alternadas equilibradas. O valor médio da tensão é calculado considerando-se os intervalos de tempo de condução dos SCRs. As formas de onda das tensões de linha de alimentação do retificador e as referências para contagem do disparo dos tiristores estão mostradas na Figura 3.
Figura 3. Formas de onda das tensões de alimentação desequilibradas e referência para contagem dos disparos de tiristores do conversor.
Por se tratar de um sistema trifásico, mesmo que desequilibrado, a soma dos valores instantâneos das tensões de linha é sempre nula. Isto significa que a interseção de duas tensões de linha ocorre sempre com a passagem da outra por zero. Desta forma obtêm-se as referências (Tabela I) para contagem dos disparos dos pares de tiristores do conversor.
TABELA I. REFERÊNCIA PARA CONTAGEM DO DISPARO DE TITISTORES
Par de Tiristores
Valor de Ȧt para Contagem do Angulo de Disparo T1-T6 θ ° T1-T2 (180-ȕ)° T3-T2 180° T3-T4 (180+ θ )° T5-T4 (360-ȕ)° T5-T6 0°
A partir da equação (14) obtém-se o valor médio(VdĮ) da
tensão do lado cc do conversor. Este valor depende dos valores eficazes e dos argumentos das tensões de alimentação da rede elétrica, juntamente com o ângulo de disparo (Į) do conversor.
(
)
.[ . . . . ( ) . . 180 ] 180 d AB 180 AC 180 180 BC 180 1 V 2 V sen td t 2 V sen t d t 2 V sen t d t β α α θ α α β α θ α α ω ω π ω θ ω ω β ω − + + + − + + + + = + + − + + ª¬ − − º¼³
³
³
(14)A equação (14) mostra que para um determinado ângulo de disparo, o valor médio da tensão de saída do conversor vai depender do desequilíbrio das tensões de linha de alimentação do conversor. Devido ao desequilíbrio de tensão das fases de alimentação do conversor o valor fornecido por (14) vai diferir daquele dado por (10), onde se considerou um sistema elétrico equilibrado com tensões de linha com valores eficazes iguais a V.
IV. PROCEDIMENTO PARA COMPENSAÇÃO DO ANGULO DE
DISPARO DE CONVERSOR COM DESEQUILÍBRIO DE TENSÃO
A equação (15) define o valor médio (VdĮ) da tensão do
lado cc de uma ponte trifásica alimentada com tensões equilibradas e operando com um valor atual de ângulo (Įatual)
de disparo. Na equação é considerada a queda de tensão devido ao efeito de comutação representada pela corrente de carga (Id) do retificador e a resistência de comutação (Rc) que
depende da reatância do lado de corrente alternada do conversor.
Vdα =1, 35. .cosV αatual−R IC. d (15)
Ocorrendo um desequilíbrio nas tensões de alimentação do retificador, para que o valor médio da tensão seja mantido, o ângulo de disparo do conversor deverá ser corrigido para um novo valor (Įcorrigido). Conforme proposta deste trabalho, a
compensação do ângulo de disparo é realizada utilizando-se a equação (16), tomando-se como base o componente de sequência positiva V(+) das tensões de alimentação do
conversor.
Vdα =1,35.V( )+.cosαcorrigido−R IC. d (16)
A queda de tensão devido ao efeito de comutação depende do ângulo de comutação e do valor médio das tensões envolvidas durante a comutação de um par de tiristores para outro. O ângulo de comutação por sua vez depende da tensão de linha aplicada no par de tiristores que está em processo de comutação. Como as diferenças dos valores eficazes das tensões de linha de sistemas desequilibrados que podem ocorrer em plantas elétricas industriais é pequena, a queda de tensão devido ao efeito de comutação pode ser considerada adequadamente modelada pelo produto RC*Id uma vez que a
corrente de carga é constante.
Assim, igualando as equações (15) e (16) obtém-se o valor do ângulo de disparo corrigido (17) para que o valor médio da tensão seja mantido igual ao valor para operação com o sistema equilibrado.
( ) cos-1 .cos corrigido atual V V α α + ª º = « » « » ¬ ¼ (17) Este valor é então fornecido ao circuito de disparo do conversor com o objetivo de compensar o ângulo de gatilho do processo em questão.
V. COMPROVAÇÃO ALGÉBRIDA DA PROPOSIÇÃO
São apresentados dois exemplos numéricos. No primeiro deles supõe-se um retificador controlado com ângulo de disparo em 0o. O objetivo consiste em mostrar que o valor médio da tensão obtido a partir das tensões desequilibradas é igual ao valor médio da tensão calculado a partir do componente de sequência positiva da tensão de alimentação. O outro exemplo refere-se à compensação do ângulo de disparo de um conversor controlado partindo de um sistema equilibrado para um contexto de desequilíbrio.
Exemplo 1
Seja um conversor ligado em ponte trifásica e alimentado por sistema elétrico com a tensão nominal de 440 [V], que devido a desequilíbrios apresenta os seguintes valores de tensões de linha VAB = 415 [V], VBC = 440 [V], VCA = 405 [V].
Os resultados mostrados a seguir ilustram a aplicação da abordagem proposta neste artigo. Os ângulos para determinação dos argumentos dos fasores são calculados a partir de (5) e (6), resultando em:
64,89
θ= °;
56, 46
β = °.
Os fasores das tensões de alimentação do conversor são calculados a partir de (7), (8) e (9), obtendo-se os valores abaixo. 415 0 [ ] 440 123, 54 [ ] 405 244,89 [ ] AB BC CA V V V V V V • • • = ∠ ° = ∠ − ° = ∠ − °
Os dados de componentes de sequência positiva-negativa são calculados a partir de (1) e (2), cujos valores estão indicados a seguir. ( )
[ ]
( )[ ]
419, 73 . 21 . V V V V + − = =O valor médio da tensão do lado de corrente contínua (cc) do conversor é calculado algebricamente a partir de (14):
[ ]
567, 2d
V = V .
O valor médio da tensão cc, calculado a partir da componente de sequência positiva expressa por (16), resulta
em:
[ ]
566, 7 d
V = V .
Verifica-se que o valor médio da tensão cc utilizando a componente de sequência positiva é praticamente igual ao definido algebricamente.
Exemplo 2
Esta exemplificação apresenta os mesmos dados do exemplo anterior, considerando agora um ângulo de disparo nominal de 30°.
O valor médio da tensão cc para o conversor alimentado com tensões equilibradas é calculado a partir de (10):
514, 42[ ] d
Vα = V .
O ângulo de disparo para correção do efeito do desequilíbrio é calculado a partir de (17), resultando em:
24, 79 corrigido
α = °
.
O valor médio da tensão cc com ajuste do ângulo de disparo para compensação do desequilíbrio é calculado a partir do componente de sequência positiva expressa por (16), cujo valor resultante está indicado a seguir.
[ ]
514,92d
V V
α = .
O valor obtido é praticamente o mesmo considerando um sistema equilibrado. A verificação da abordagem pode ser constatada através do cálculo algébrico (14) do valor médio da tensão no lado de corrente contínua do conversor para o sistema com tensões desequilibradas, cujo valor é:
514, 93[ ] d
Vα = V .
O valor obtido mostra que a correção foi efetiva, restaurando a tensão média do lado cc similar a um sistema equivalente equilibrado.
VI. SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS E ENSAIOS
Nesta seção serão apresentados resultados de simulações computacionais realizadas no MATLAB (Simulink) e de dados originados de ensaios de laboratório.
Para realizar a simulação foi tomado como base o diagrama de blocos mostrado na figura 4, que descreve o método desenvolvido.
Figura 4. Diagrama de blocos da metodologia desenvolvida.
A figura 5 ilustra um retificador controlado utilizado no acionamento de um motor de corrente contínua. O sistema possui uma malha de regulação de velocidade com a finalidade de regular a rotação da máquina em torno de um ponto de operação desejado. A proposta de compensação adicional do ângulo de disparo da ponte retificadora na ocorrência de desequilíbrio repentino de tensão será utilizada neste contexto objetivando melhorar a capacidade de regulação da velocidade do motor do processo em questão. Na entrada do circuito de disparo existem duas chaves de seleção. Com a chave S1 aberta e a chave S2 fechada o procedimento proposto de correção adicional do ângulo de disparo devido a desequilíbrios de tensão está desativado. Os efeitos de desequilíbrios são compensados pelo sistema de controle convencional devido à ação do regulador de velocidade.
Com a chave S1 fechada e a chave S2 aberta, o sistema de compensação adicional do ângulo de disparo é realizado. Os parâmetros do motor e da malha de controle ilustrados neste exemplo estão indicados a seguir.
Figura 5. Compensação de ângulo em um sistema de controle.
Os dados do sistema estão indicados na Tabela II, onde a tensão nominal da rede de alimentação do conversor é 440 [V].
TABELA II. DADOS DO SISTEMA CONSIDERADO
PN – Potência nominal 380 [kW]
VAN – Tensão de armadura nominal 380 [V]
IAN – Corrente de armadura nominal 1385 [A]
nN – Velocidade nominal 1000 [rpm]
MN – Conjugado nominal 4774 [N.m]
MC – Conjugado da carga 0,9.MN
RA – Resistência de armadura 0,01 [ohm]
TA – Constante de tempo elétrica 0,1 [s]
TM – Constante de tempo mecânica 11,5 [s]
Kg – Ganho proporcional 1
KI – Ganho integral 0,5
A figura 6 ilustra o resultado da simulação do processo em questão na ocorrência de um desequilíbrio repentino de tensão em t = 12 [s], considerando o sistema sem a compensação adicional do ângulo de disparo. O componente de sequência positiva cai provocando uma redução transitória da velocidade do motor. A correção de velocidade para este distúrbio é realizada diretamente através do sistema de controle convencional, onde o ângulo de disparo é reduzido para regular a rotação no valor desejado (1000 [rpm]).
Figura 6. Respostas do sistema com desequilíbrio de tensão sem a compensação adicional de ângulo de disparo.
A figura 7 é uma ampliação da figura 6 objetivando mostrar o comportamento da rotação do motor durante a ocorrência súbita do desequilíbrio de tensão com a ação do regulador de velocidade convencional. A velocidade da máquina apresentou uma redução transitória de rotação próxima de 3,5% do valor nominal em regime permanente, e levou em torno de 3 segundos para retornar a um nível menor que 1% do valor nominal.
Figura 7. Detalhe do comportamento da velocidade sem compensação adicional de ângulo de disparo.
A figura 8 mostra o comportamento do acionamento para a mesma variação do componente de sequência positiva, porém com o sistema de correção adicional do ângulo de disparo ativado. A figura 9 é uma ampliação da figura 8 mostrando que a velocidade permanece praticamente constante na ocorrência do desequilíbrio de tensão no sistema, comprovando a eficácia do sistema de compensação adicional do ângulo de disparo mediante desequilíbrios de tensões. Este tipo de compensação pode ser útil em aplicações que necessitem de regulações de velocidades críticas, como em processos de laminação e bobinamento [8].
Figura 8. Resposta do sistema com desequilíbrio de tensão e com compensação adicional.
Figura 9. Comportamento da velocidade com compensação adicional.
Foram realizados alguns experimentos de laboratório objetivando comprovar a aplicação da proposta em situações práticas. O primeiro experimento, cujos resultados estão compilados na Tabela II, teve por objetivo validar a correção do ângulo de disparo com base no componente de sequência positiva das tensões desequilibradas de alimentação do conversor. O sistema está ilustrado na figura 10 (uma estrutura similar a figura 5, utilizando uma carga puramente resistiva e sem a malha de controle de velocidade). O valor médio da tensão do lado cc(V=VdĮ) é medido nos terminais do retificador para um determinado ângulo de disparo (Įatual). Quando ocorre um desequilíbrio de tensões (realizado nos experimentos via transformador de tap variável), são medidos os valores eficazes das tensões das fases de alimentação do conversor, calculada a tensão de sequência positiva, e reajustado o ângulo de disparo (Įcorrigido) de modo que o valor médio da tensão do lado cc retorne ao valor nominal (como se o sistema fosse equilibrado).
Figura 10. Estrutura básica utilizada nos experimentos de laboratório.
A tabela III mostra um resumo de alguns valores obtidos nos experimentos de laboratório.
TABELA III. VALORES OBTIDOS NOS EXPERIMENTOS DE LABORATÓRIO
Caso VAB[V] VBC[V] VCA [V] V(+)[V] ɲatual ɲcorrigido ࢂࢊࢻሾࢂሿ
1 220 225 222 223 300 - 261 173 225 202 199 300 - 236 173 225 202 199 - 16,60 260 2 220 225 222 223 300 - 261 240 225 220 230 300 - 273 240 225 220 230 - 34,50 260 3 220 225 222 223 450 - 210 168 225 200 197 450 - 187 168 225 200 197 - 37,60 211 4 220 224 222 222 600 - 148 182 224 205 206 600 - 138 182 224 205 206 - 58,10 147
Na última coluna da tabela têm-se valores da tensão do lado cc pelo conversor em alguns contextos de níveis das tensões das fases do sistema (sem e com desequilíbrios), e os respectivos ângulos de disparo sem e com correções. Nos casos de desequilíbrios de tensões das fases, a correção dos ângulos de disparo possibilitou que os valores das tensões do lado cc pelo conversor retornassem a valores praticamente iguais aqueles do sistema sem desequilíbrios, comprovando assim a praticidade da proposta apresentada neste trabalho. No caso 1, por exemplo, para o sistema de tensões praticamente equilibrado (VAB = 220 [V], VBC = 225 [V], VCA = 222 [V]) com um ângulo de disparo Į=30°, o valor médio da tensão do lado cc é VdĮ = 261 [V]. Ocorrendo o desequilíbrio das tensões (VAB = 173[V], VBC = 225 [V], VCA = 202 [V]) o componente de sequência positiva vale V(+) = 199 [V] e o valor médio da tensão, sem a correção do ângulo de disparo cai para VdĮ = 236 [V]. O sistema de compensação atua corrigindo o ângulo de disparo para Įcorrigido = 16,6° e o valor médio da tensão volta praticamente ao valor inicial VdĮ = 260 [V].
As figuras a seguir mostram alguns resultados dos registros realizados nos experimentos relacionados com os dados da Tabela II. Os gráficos com dados reais do sistema foram obtidos através de um osciloscópio digital que registrou os valores da tensão do lado cc do conversor controlado.
Figura 11. Caso1: Sistema operando com tensões equilibradas.
Figura 12. Caso 1: Sistema operando com tensões desequilibradas e sem correção do ângulo de disparo.
Figura 13. Caso 1: Sistema operando com tensões desequilibradas e com correção do ângulo de disparo.
Figura 14. Caso 2: Sistema operando com tensões desequilibradas e sem correção do ângulo de disparo.
Figura 15. Caso 2: Sistema operando com tensoes desequilibradas e com correção do ângulo de disparo.
A segunda experiência tem uma estrutura semelhante a da figura 5, onde foi utilizado um motor de potência menor do que o citado nas simulações computacionais e uma ponte retificadora controlada alimentada com tensões de fase em 220 [V]. O transformador de potência (T) do sistema possui
taps variáveis que possibilitam simular desequilíbrios de
tensões no processo. Um sistema de aquisição de dados acoplado a um computador foi utilizado para ler as informações das tensões das fases do retificador, obter a informação de velocidade do tacômetro e fornecer o dado de comando para o circuito de disparo do conversor tiristorizado. Foi desenvolvido um programa em tempo real no ambiente LabVIEW para o computador utilizado, cuja finalidade foi calcular o valor do componente de sequência positiva do sistema a partir dos valores medidos das tensões eficazes de
linha, implantar o algoritmo de regulação de velocidade do motor e realizar o procedimento proposto de correção do ângulo de disparo na ocorrência de desequilíbrios de tensões.
A figura 16 apresenta os dados reais do experimento em questão, onde ocorreu um desequilíbrio de tensão em torno de t = 11 [s] e o procedimento de correção adicional do ângulo de disparo não estava acionado. A componente de sequência positiva cai, provocando uma redução transitória da velocidade do motor. A correção de velocidade para este distúrbio é realizada diretamente através do sistema de controle convencional, onde o ângulo de disparo é reduzido para regular a rotação no valor desejado de 1000 [rpm]. É possível observar a flutuação transitória no valor da velocidade que leva em torno de 4 segundos para retornar a um nível de regulação de velocidade de 2% do valor nominal.
Figura 16. Respostas do sistema real com desequilíbrio e sem a compensação adicional.
A figura 17 mostra o comportamento do acionamento para uma variação similar da componente de sequência positiva, porém com o sistema de correção adicional do ângulo de disparo ativado. É possível observar a flutuação transitória no valor da velocidade é bem menor que no caso anterior, comprovando a aplicação da proposta em sistemas reais.
Figura 17. Respostas do sistema real com desequilíbrio e com a compensação adicional.
VII. CONCLUSÕES
O objetivo deste artigo foi apresentar um procedimento e mostrar a sua aplicação efetiva na compensação de desequilíbrios de tensões de alimentação de conversores
estáticos controlados com a configuração de pontes trifásica, com comutação pela rede. Os conversores controlados com a configuração em PWM permitem através de algoritmos que o efeito de desequilíbrio das tensões de alimentação seja compensado. Nos conversores comutados pela rede com configuração a SCRs, encontrados em grande quantidade em instalações elétricas industriais, por exemplo, em acionamentos de corrente contínua, onde a ocorrência de um desequilíbrio de tensões provoca modificação no valor médio da tensão de saída do conversor. A abordagem proposta oferece a possibilidade de compensação do efeito do desequilíbrio das tensões de alimentação do conversor no valor médio da tensão do lado cc de forma rápida e precisa. Foi mostrado que em acionamentos controlados a correção proposta é muito mais rápida do que aquela realizada apenas com uma malha de regulação convencional. Exemplos numéricos, simulações computacionais e ensaios experimentais demonstraram a exatidão do método. Finalmente é importante ressaltar que o sistema proposto independe da potência do conversor, sendo adequado em aplicações de acionamentos de máquinas de corrente continua em contextos nos quais flutuações da tensão do lado cc do conversor é crítica, como em processos com frenagem regenerativa [8] em sistemas de laminação de chapas.
Em trabalho futuro pretende-se verificar o contexto da aplicação da proposta apresentada neste artigo em aplicações de reguladores automáticos de tensão para geradores elétricos.
REFERÊNCIAS
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