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(16) 99704.1876 - MAPA ELETRÔNICA DE POTÊNCIA UNICESUMAR
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ASSUNTO 1: RETIFICADORES EM SISTEMAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA
Os retificadores, tanto controlados quanto não controlados, desempenham um papel fundamental noscircuitos de geração de energia alternativa. A energia eólica, obtida a partir do vento, é uma fonte deenergia limpa e renovável que pode ser convertida em eletricidade por meio de aerogeradores (turbinaseólicas). No entanto, a eletricidade gerada pelos aerogeradores é do tipo alternada e precisa ser retificadapara ser utilizada de forma eficiente.Os retificadores não controlados são amplamente utilizados na conversão de energia eólica,especialmente em sistemas de pequena escala. Eles são responsáveis por converter a corrente alternadagerada pelos aerogeradores em corrente contínua, que pode ser armazenada em baterias, alimentardiretamente cargas de corrente contínua ou mesmo alimentar um barramento CC para alimentar uminversor de tensão para injetar energia diretamente à rede elétrica. Esses retificadores são construídos comdiodos e, por isso, não exigem um circuito de controle para sua operação.Por outro lado, os retificadores controlados, como o retificador de onda completa controlado, têm acapacidade de ajustar a quantidade de energia convertida. Isso é possível através do controle da fase dedisparo dos dispositivos semicondutores, como tiristores, utilizados nesses retificadores. Os retificadorescontrolados são mais comumente encontrados em sistemas de geração de energia eólica em grande escala,em que o controle preciso e a regulação de potência são essenciais.Um diagrama de blocos pode ilustrar o sistema de geração de energia eólica, mostrando os diferentescomponentes e circuitos de potência envolvidos. Cada bloco representaria um elemento-chave, como ogerador, o retificador, o inversor e o consumidor, que pode ser a própria rede elétrica interligada no casode sistemas on-grid. A Figura 1 apresenta um exemplo de diagrama de blocos de um sistema de geraçãoeólica conectado à rede, onde cada bloco representa um circuito de potência específico.
No sistema citado a energia cinética do vento é capturada pelo aerogerador e convertida em energiaelétrica alternada, comumente a partir de um gerador trifásico, representado no diagrama por PMSG (doinglês, Permanent Magnet Synchronous Generator). Essa energia é então retificada por meio de umretificador controlado, convertendo-a em corrente contínua. A corrente contínua pode ser utilizada paraalimentar um barramento CC para uso posterior como um Inversor de tensão, para que seja adequada aospadrões da rede elétrica, permitindo o uso eficiente da energia eólica gerada. Atividade 1)Uma vez que entendemos uma das aplicações mais importantes dos circuitos retificadores controlados emsistemas de geração de energia eólica, iniciaremos analisando o comportamento do principal dispositivo deum retificador controlado: O SCR. A Figura 2 mostra um circuito retificador em onda completa formado por4 SCRs em ponte alimentando uma carga R-L.
Nessa atividade você identificará a polaridade do dispositivo pelo esquemático e entenderá as informaçõescontidas na folha de dados (datasheet), verificando-as na prática. Para isso, siga os passos descritos noroteiro acessível pelo LINK: CIRCUITOS COM TIRISTORES
Agora, responda às questões a seguir:1.a) Quais as condições necessárias para que o SCR do experimento comece a conduzir?1.b) Qual o valor da corrente máxima entre Gate e Catodo especificada para o SCR em questão?1.c) Qual o valor da corrente entre Anodo e Catodo, para que o SCR do experimento mantenha a conduçãoapós a retirada do sinal de gate? O próximo objetivo é verificar o funcionamento de um circuito com SCR, evidenciando as condições paraque o dispositivo inicie a condução e bloqueio da corrente. Para isso, proceda a montagem do circuito daFigura 8 da página 12 do roteiro destacado. A Figura 3 mostra este circuito, que deve ser feita amontagem.
Após a montagem completa, responda às questões a seguir:1.d) Quando pressionamos a botoeira NA, o que ocorre com o LED? Qual o valor da corrente I1? (Faça amedição da corrente com o multímetro e apresente uma foto da medição realizada). 1.e) Quando liberamos a botoeira, o que ocorre com o LED e por quê? Com qual valor de corrente Ânodo-Cátodo os LEDs continuariam ligados mesmo sem ser acionada a botoeira?
ASSUNTO 2: PARTIDA SUAVE DE MOTORES DE INDUÇÃO
Os motores elétricos estão presentes na maioria dos processos industriais e em grande parte dessesprocessos há necessidade de partidas suaves ou controle de velocidade durante a partida.Com a evolução da eletrônica de potência, torna-se cada vez mais viável e prático o uso de chaveseletrônicas de partida de motores. A partida suave de motores de indução, ou como são comumenteconhecidas as “soft-starter” são equipamentos eletrônicos utilizados c
Os retificadores, tanto controlados quanto não controlados, desempenham um papel fundamental noscircuitos de geração de energia alternativa. A energia eólica, obtida a partir do vento, é uma fonte deenergia limpa e renovável que pode ser convertida em eletricidade por meio de aerogeradores (turbinaseólicas). No entanto, a eletricidade gerada pelos aerogeradores é do tipo alternada e precisa ser retificadapara ser utilizada de forma eficiente.Os retificadores não controlados são amplamente utilizados na conversão de energia eólica,especialmente em sistemas de pequena escala. Eles são responsáveis por converter a corrente alternadagerada pelos aerogeradores em corrente contínua, que pode ser armazenada em baterias, alimentardiretamente cargas de corrente contínua ou mesmo alimentar um barramento CC para alimentar uminversor de tensão para injetar energia diretamente à rede elétrica. Esses retificadores são construídos comdiodos e, por isso, não exigem um circuito de controle para sua operação.Por outro lado, os retificadores controlados, como o retificador de onda completa controlado, têm acapacidade de ajustar a quantidade de energia convertida. Isso é possível através do controle da fase dedisparo dos dispositivos semicondutores, como tiristores, utilizados nesses retificadores. Os retificadorescontrolados são mais comumente encontrados em sistemas de geração de energia eólica em grande escala,em que o controle preciso e a regulação de potência são essenciais.Um diagrama de blocos pode ilustrar o sistema de geração de energia eólica, mostrando os diferentescomponentes e circuitos de potência envolvidos. Cada bloco representaria um elemento-chave, como ogerador, o retificador, o inversor e o consumidor, que pode ser a própria rede elétrica interligada no casode sistemas on-grid. A Figura 1 apresenta um exemplo de diagrama de blocos de um sistema de geraçãoeólica conectado à rede, onde cada bloco representa um circuito de potência específico.
No sistema citado a energia cinética do vento é capturada pelo aerogerador e convertida em energiaelétrica alternada, comumente a partir de um gerador trifásico, representado no diagrama por PMSG (doinglês, Permanent Magnet Synchronous Generator). Essa energia é então retificada por meio de umretificador controlado, convertendo-a em corrente contínua. A corrente contínua pode ser utilizada paraalimentar um barramento CC para uso posterior como um Inversor de tensão, para que seja adequada aospadrões da rede elétrica, permitindo o uso eficiente da energia eólica gerada. Atividade 1)Uma vez que entendemos uma das aplicações mais importantes dos circuitos retificadores controlados emsistemas de geração de energia eólica, iniciaremos analisando o comportamento do principal dispositivo deum retificador controlado: O SCR. A Figura 2 mostra um circuito retificador em onda completa formado por4 SCRs em ponte alimentando uma carga R-L.
Nessa atividade você identificará a polaridade do dispositivo pelo esquemático e entenderá as informaçõescontidas na folha de dados (datasheet), verificando-as na prática. Para isso, siga os passos descritos noroteiro acessível pelo LINK: CIRCUITOS COM TIRISTORES
Agora, responda às questões a seguir:1.a) Quais as condições necessárias para que o SCR do experimento comece a conduzir?1.b) Qual o valor da corrente máxima entre Gate e Catodo especificada para o SCR em questão?1.c) Qual o valor da corrente entre Anodo e Catodo, para que o SCR do experimento mantenha a conduçãoapós a retirada do sinal de gate? O próximo objetivo é verificar o funcionamento de um circuito com SCR, evidenciando as condições paraque o dispositivo inicie a condução e bloqueio da corrente. Para isso, proceda a montagem do circuito daFigura 8 da página 12 do roteiro destacado. A Figura 3 mostra este circuito, que deve ser feita amontagem.
Após a montagem completa, responda às questões a seguir:1.d) Quando pressionamos a botoeira NA, o que ocorre com o LED? Qual o valor da corrente I1? (Faça amedição da corrente com o multímetro e apresente uma foto da medição realizada). 1.e) Quando liberamos a botoeira, o que ocorre com o LED e por quê? Com qual valor de corrente Ânodo-Cátodo os LEDs continuariam ligados mesmo sem ser acionada a botoeira?
ASSUNTO 2: PARTIDA SUAVE DE MOTORES DE INDUÇÃO
Os motores elétricos estão presentes na maioria dos processos industriais e em grande parte dessesprocessos há necessidade de partidas suaves ou controle de velocidade durante a partida.Com a evolução da eletrônica de potência, torna-se cada vez mais viável e prático o uso de chaveseletrônicas de partida de motores. A partida suave de motores de indução, ou como são comumenteconhecidas as “soft-starter” são equipamentos eletrônicos utilizados c