Desenvolvimento de um retificador pwm para sistemas de acionamento de motores de indução na irrigação de lavouras de arroz

• Autor(a) principal: Wermuth, Matheos Coletto
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5370
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia elétrica; Energia elétrica; Arroz - Cultivo; Electrical engineering; Electric power; Rice plantations

Devido a grande importância do agronegócio para a economia nacional, sistemas de irrigação são largamente utilizados para a manutenção de plantações, principalmente na Fronteira Oeste do Rio Grande do Sul onde grande parte da rizicultura é realizada de maneira irrigada. Estes sistemas de irrigação apresentam uma grande demanda de energia elétrica, já que em sua maioria são realizados por sistemas eletromecânicos. Logo, a qualidade do fornecimento de energia nestas regiões rurais é de grande importância, já que no mercado local, estão disponíveis apenas sistemas de acionamento que utilizam diodos para a retificação da tensão de entrada, assim, se tornando suscetíveis a falhas ocasionadas pela baixa qualidade de energia. Tendo isto em vista, em parceria com a empresa Esco GD, propõe-se a utilização do retificador PWM para a retificação da tensão de entrada, devido a baixa distorção das correntes de entrada, fator de potência unitário e tensão de saída com baixa ondulação. Primeiramente, caracteriza-se a rizicultura na região da Fronteira Oeste do Rio Grande do Sul, então, se descrevem aspectos importantes sobre a qualidade de energia, suas normas e agências reguladoras, também é realizado uma revisão sobre as topologias de sistemas de acionamento de motores mais utilizadas industrialmente. Então, é realizada a modelagem por espaço de estados em coordenadas síncronas do retificador PWM, para a obtenção do modelo que relaciona as correntes de entrada com a razão cíclica de cada braço do retificador e o segundo modelo que relaciona a tensão em seu barramento CC com as correntes de entrada. Estes modelos são utilizados para o projeto das malhas de controle de tensão e corrente, que são baseadas em controladores proporcional-integral. Em seguida, evidencia-se o sistema de sincronização com a rede, o DSOGI-PLL e os parâmetros utilizados para a sua implementação. Os resultados de simulação são divididos em três etapas, partida do sistema, onde é avaliado o desempenho do sistema durante o carregamento do barramento CC e partida do sistema de controle, regime permanente, onde avalia-se o desempenho do sistema durante sua operação nominal, e regime transitório, no qual o desempenho do retificador PWM é avaliado quando exposto a diversos fenômenos de precariedade do suprimento de energia elétrica da rede de distribuição. Por fim, nos anexos são abordados os projetos dos elementos armazenadores de energia do sistema e dos resistores de pré-carga do barramento CC.