Uma fonte chaveada de 50kW com correção de fator de potência para alimentação de uma tocha de plasma Indutiva utilizando técnicas de controle digital

AUTOR(ES)

Luciano Pereira dos Santos Junior

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O presente trabalho trata do desenvolvimento de um estudo experimental sobre uma fonte de alimentação de alta freqüência que alimentará a tocha plásmica a ser implementada no projeto PLASPETRO, o qual consta de dois conversores estáticos desenvolvidos com o uso de transistores - Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). Os drivers utilizados no controle dessas chaves são acionados por um controlador de sinal digital - Digital Signal Processor (DSP) através de fibras ópticas a fim de reduzir problemas com interferência eletromagnética - Electromagnetic interference (EMI). O primeiro consiste de um estágio pré-regulador na forma de um conversor CA-CC boost trifásico com correção de fator de potência, tema principal deste trabalho, enquanto o segundo consiste na fonte de alta frequência propriamente dita. Um inversor série-ressonante composto por 4 (quatro) células inversoras operando a uma frequência de cerca de 115 kHz cada, em modo de comutação suave, alternando-se para fornecer à carga (tocha de plasma) uma corrente alternada com uma frequência de 450 kHz. O primeiro estágio tem a função de fornecer ao inversor série-ressonante uma tensão CC de valor controlado a partir da rede de alimentação disponibilizada pelo sistema elétrico da concessionária, além de corrigir o fator de potência do sistema como um todo. Esse nível CC de tensão no barramento de saída do primeiro estágio será utilizado para o controle da potência transferida pelo inversor à carga, podendo variar desde 550Vcc até um valor máximo de 800Vcc. Para controlar o nível de tensão do barramento CC utilizou-se um controlador Proporcional Integral (PI) e para atingir o fator de potência unitário utilizou-se dois outros PIs para controle das correntes em referencial estacionário. Simulações computacionais foram realizadas para auxiliar no dimensionamento e previsão de performance. Todo o controle e comunicações necessárias ao estágio supervisório foram implementadas em um DSP

ASSUNTO(S)

pfc retificador pwm trifásico controle digital engenharia eletrica

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