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Título: Desenvolvimento e implementação de um conversor microcontrolado com corrente média de saída CC regulada para processos industriais
Autor(es): Paulino, Hendriks Delesposte
Orientador: Vieira, José Luiz de Freitas
Coorientador: SIMONETTI, D. S. L.
Palavras-chave: Eletrônica de potência
Retificadores de corrente elétrica
Reiticador
Data do documento: 16-Set-2009
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um retificador de alta corrente, controlado por microcontrolador, baseado na configuração ANSI 45. Inicialmente, são apresentadas diversas topologias de conversores capazes de proporcionar corrente elétrica retificada de grande amplitude. A partir da análise das topologias bem como por estudos de simulação, definiu-se pela utilização da topologia ANSI 45, ficando evidenciadas as suas vantagens em relação à topologia de retificação trifásica por ponte de Graetz. Procedeu-se, então, à análise das etapas de operação do retificador, seguido do dimensionamento dos diversos componentes e com o projeto dos circuitos eletrônicos de interface do retificador com o microcontrolador. Um algoritmo de controle da corrente de carga do retificador foi desenvolvido em linguagem de máquina, o qual, a partir de um controlador proporcional integral, controla a corrente de saída do retificador, pela atuação no comando do disparo de tiristores da topologia ANSI 45 implementada. Foi construído um protótipo de laboratório de 6kW de potência máxima, com corrente de saída máxima de 300A e tensão de saída retificada máxima de 20V. Comparações entre resultados experimentais e resultados de simulações apontam que o modelo matemático utilizado foi adequado para a modelagem do retificador de corrente. Resultados experimentais tanto de regime permanente como da resposta dinâmica do retificador de corrente, bem como do seu rendimento, são apresentados e discutidos.
The development of a high current rectifier controlled by a microcontroller and based on ANSI 45 configuration is presented in this work. At first, different topologies which can provide high rectified current are presented. From the analysis and the simulation studies of the topologies, was selected the ANSI 45 configuration, mainly due to its advantages compared to the three-phase Graetz configuration. The operation stages analysis, the current rectifier components design, and the microcontroller electronic interface circuits were performed. A control algorithm of the rectified current was developed in assembler using a PI controller. It controls the rectifier output current by adjusting the thyristor’s firing angle. A laboratory prototype of 6kW, with 300A and 20V of maximum values, was implemented. Comparisons between experimental and simulation results demonstrate that the mathematical model describe the rectified current behavior in an appropriate form. Experimental results at steady state, dynamic behavior and efficiency of the prototype are presented and discussed.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4092
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