0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 -1.00 -0.75 -0.50 -0.25 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 v a v b v c
Análise Fasorial
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 wt v(t) 0,866 �0 ,5 00 1∠ 0�Transformada abc-dq0
• É importante não confundir , e com fasores.
Elas são valores instantâneos que dependem
do tempo.
Obs: pode ser , ou outra variável.
•
Aplicação Mecânica da Transformada
Plano de Referência
0 0cos cos cos
1cos 2 sin si 2 2 3 3 60 30 0,866 2 2 60 30 120 0,500 3 3 60 30 120 n sin 1cos 2 1cos 2 1 1 1 0,000 2 2 2 qd s abc qd t t t v K v v
60 30 1 cos 2 1 cos 2 1 cos 60 30 120 60 3 2 0 120 a b c t t v v v t PRt
w
�
��
=
60 Hz
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.51 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -0.5 0 0.5 1 X: 23.6 Y: 0.866 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) X: 42.7 Y: 0.5 X: 64.4 Y: -1.665e-016 vq vd v0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12
� = 0 Hz
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.51 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) vq vd v0
�=60 Hz
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.51 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -0.5 0 0.5 1 X: 23.6 Y: 0.866 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) X: 42.7 Y: 0.5 X: 64.4 Y: -1.665e-016 vq vd v0
�= 90 Hz
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.51 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) vq vd v0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1
Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -0.5 0 0.5 1 X: 23.6 Y: 0.866 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) X: 42.7 Y: 0.5 X: 64.4 Y: -1.665e-016 vq vd v0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5
1 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) vq vd v0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5
1 Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) vq vd v0 Hz 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1
Tensões no Sistema abc
T en sã o ab c (p u) va vb vc 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 -0.5 0 0.5 1 Tensões no Sistema qd0 Tempo (ms) T en sã o qd 0 (p u) vq vd v0 Hz Hz Hz
Elementos Resistivos
abcs
s abcsi
v
r
1 0 0 qd s s s si
qd s
v
K r K
10 0
0
0
0 0
s s s s s s sr
r
r
K r K
r
1 0 0 0 00 0
0
0
0 0
qs s qs qd s s s s qd s ds s ds s s sv
r
i
v
r
i
v
r
i
v
K r K
i
Elementos Indutivos
abcs
abcs
d
dt
λ
v
1 0 0 0 1 1 0 0 qd s s qd s s s qd s s qd s s s qd sd
dt
d
d
dt
dt
λ
K
v
K
K
λ
Kλ
K K
v
1 1 0 0 1 0 2 2cos cos cos
sin cos 0
3 3
2 2 2 2 2
sin sin sin sin cos 0
3 3 3 3 3 1 1 1 2 sin c 2 2 2 3 qd s q s s s d s qd s s s s d dt d dt d dt w K K λ K λ v K K K
1 2 os 0 3 0 1 0 1 0 0 0 0 0 s s d dt w K K
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 s qd s qd s qd s s qd s s s dqs qs qs qs ds qs ds ds qd s ds ds qs s s s s d d d dt dt dt d d v dt dt d d v dt dt d d v dt w w w w K λ λ v Kλ K K λ v dt Matriz indutância válida para motores trifásicos
1 0 0 11
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
3
0
0
2
3
0
0
2
0
0
abcs s abcs dq s s s s dq s ls ms ms ms s ms ls ms ms ms ms ls ms ls ms s s s ls ms lsL
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
λ
L i
λ
K L K
i
L
K L K
indutância de dispersão indutância de magnetização ls ms L L Elementos Capacitivos
abcs
abcs
d
dt
q
i
1 0 0 1 1 0 0 0 s qd s qd s s s qd s s qd s s s qd sd
dt
d
d
dt
dt
K
q
i
K
K
q
K
q
K K
i
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 qs dqs ds s d s qd s qd s s qd s s s qd s qds q q q qs qs ds ds ds qs s s q sd
d
dt
dt
d
dt
dq
i
q
dt
dq
i
q
dt
dq
i
dt
w
w
w
qK
q
i
K
q
K K
i
q
q
1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 s s d dt w K KExemplo 3B
Transformada dq0 em um ernolamento trifásico
1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2
0 0
0
0
0 0 0
ls ms ms ms ms ls ms ms ms ms ls ms s s s s s s L L L L L L L L L L L Lr
r
L
M
M
M
L
M
M
M
L
sr
L
1 3 0 0 2 3 0 0 2 0 00
0
0
0
0
0
2
ls ms ls ms ls s s s s s s L L L L LL
M
L
M
L
M
K L K
2 0 0 0 0 0 0 0 s qs s ds s s as asR asL bs bsR bsL cs csR csL L M i L M i qs qs qsR qsL s qs ds ds ds dsR dsL s ds qs L M i s sR sL s sv
v
v
v
v
v
v
v
v
d
v
v
v
r i
dt
d
v
v
v
r i
dt
v
v
v
r i
w
w
w
2 0 0 0 0 0 s qs s ds s s L M i L M i qs qs s qs ds ds ds s ds qs L M i s s sd
v
r i
dt
d
v
r i
dt
v
r i
w
w
w
Tensões Equilibradas
Transformação abc-dq0
Até aqui apenas transformamos um sistema trifásico em um sistema bifásico
0 0 2 2cos cos cos 2 cos
3 3
2 2 2 2
sin sin sin 2 cos
3 3 3 3
1 1 1 2
2 cos
2 2 2 3
2
2 cos cos 2 cos
3 2 3 s ef qd s ef s ef s s ef q ef d f f f f f f f
2 2 2cos 2 cos cos
3 3 3
2 2 2 2
2 cos sin 2 cos sin 2 cos sin
3 3 3 3
2 2 2 2 2
cos cos cos
2 2 3 2 3 s ef s ef s ef s ef s ef s ef s ef f f f f f f f
0 2 cos 2 sin 0 s ef s qd ef f f fMas se w do plano de referência for igual a velocidade dos fasores!!!
Transformamos um circuito trifásico em duas componentes contínas
equivalentes!!!
constante constante 02 cos
2 sin
0
s ef qd s eff
f
f
Relações Fasoriais equilibradas em Estado
Estacionário
0 2 0 3 2 0 3 2 cos 0 Re 2 2 2 cos 0 3 Re 2 2 2 cos 0 3 Re 2 ef e ef e ef e as s e ef j j t s bs s e ef j j t s cs s e ef j as bs c j t s s F F t F e e F F F F F t F e e F F t F e e w w w w w w
0 0 0 0 2 cos 0 0 Re 2 2 sin 0 Re 2 ef e ef e qs s e ef j j t s bs s e ef j qs j s bs t F F F F t F e e F F t j F e e w w w w w w w w 0 0 0 ef ef j as s j qs s ds qs F F e F F e F jF Caso Especial 1
0 0 ef ef j as s j qs s qs asF
F e
F
F e
F
F
Caso Especial 2
e
0 0 0 0Re
2
Re
2
2 cos
0
2 sin
0
ef e ef e j e qs s j e qs s e qs ef e ds efF
F e
F
j
F e
F
F
F
F
sabemos que:
cos
sin
logo:
2
2 cos
2 sin
2
ef j as s s ef ef s ef s ef e e as qs d as as sF
F e
F
j
F
j
F
F
F
j
F
F
F
Equações de Tensão
as as as s as as e as LI as e as CV as s asV
r I
V
j
I
j
Q
V
Z I
w
w
qs s qs qs qs e qs ds e qs qs e qs qs s qsV
r I
V
j
V
j
I
j Q
V
Z I
w
w w
w
w
Exemplo 3D
as as bs cs as s as s I bs cs as as s as s as as s as s as s as e s asdI
dI
dI
V
r I
L
M
M
dt
dt
dt
d I
I
dI
V
r I
L
M
dt
dt
dI
V
r I
L
M
dt
V
r I
j
w
L
M I
s qs s ds L M i L M i qs qs s qs ds ds ds s ds qsd
v
r i
dt
d
v
r i
dt
w
w
0 0 0 0 2 2 L r s M lr M r M r M r M lr L L L L L L L L L L L L M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr r L L LM r s M lr M r M lr M rr L L L L L L L L L L M ls M l r L L L L L L L L L L L L L L L L r ls lr M ls M L L L L L L L L L L L lr Lls lr LM ls LM lr Lls lr LM ls w w w w w w A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 L L M lr ls lr s ls L L L L L M r M ls r M ls r M lr M ls M s M L L L L L L L L L L L L L L L M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr M ls M lr ls l L L r L L L L r L L L r M ls r L L L L L L L L L L L L L LM lr lL L L L L L L L s lr L r M r M ls M s L L L L M ls M lr ls lr M l w w w w w 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 0 0 0 0 0 8 8 2 2 2 LM r r M ls r L L L L L L L L s M lr ls lr M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr r lr M qr M r L L L L L L L L L L r L L P i L P i J J dr w w w 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 M M M M M M M M lr lr ls ls ls L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr L L L L L L M ls M lr ls lr M ls M lr ls lr L L L L L L M ls M lr ls l L L L L L L L L L L r M ls M lr ls lr L L L L M l L L L s LM lr Lls lr LM ls LM B 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 lr Llr LlL L P J s lr
Sistema Elétrico
3 2 qs qs s qs qs ds ds s ds qs qr qr r qr r dr qr dr r dr r qr e ds qs qs ds d V R i dt d V R i dt d V R i dt d V R i dt T p i i
w
w
w w
w w
Sistema Mecânico
1 2 m e m m m m d T F T dt H d dtw
w
w
Plano de Referência das Tensões
cos
3 sin
cos
2
2
3
sin
3 cos
sin
2
cos
3 sin
cos
2
2
3
sin
3 cos
sin
2
qs abs ds bcs qr abr dr bcrV
V
V
V
V
V
V
V
r
Plano de Referência das Correntes
Referência Rotor Estator Síncrono Referência Rotor Estator Síncronocos
sin
cos
3 sin
3 cos
sin
2
2
cos
sin
cos
3 sin
3 cos
sin
2
2
as qs bs ds ar qr br dr cs as bs cr ar bri
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
Dynamic Simulation of electric
machinery
Exemplo 3B
Transformada dq0 em um ernolamento trifásico
a b c asgs a a aa ab ac ag argr grgs a b c a b c a b c asgs a a aa ab ac ag argr g a b c gg ag bg cg asgs a g a b c g aa di dt d di di di v i r L L L L v v dt dt dt d i i i d i d i d i di d i di di dt dt i di v i r L L L L v r i i i L L L L dt dt dt dt dt dt dt v r r t L d 2 gg ag a g gg ab bg ag b g gg ac cg ag c d d d d d d d d d d d L L i r L L L L i r L L L L i dt dt dt dt dt dt dt dt dt dt dt 2 2 2 a g g g g a g g g g a g aa gg ag ab gg bg ag ab gg cg ag bb gg ag bg bb gg bg bb gg cg bg cc gg ag cg cc gg bg cg cc gg cg p r r r r r r r r r r r r L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L s r v v Ri Li R L
2 2 a g g g s m m g a g g m s m g g a g m m s s gg ab gg bg ag ab gg cg ag bb gg ag bg bb gg bg bb gg cg bg cc gg ag cg cc gg bg cg cc gg p r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L s r v v Ri Li R L 2 s m m m s m cg m m s L L L L L L L L L L
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 B C A
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5