64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

CONTROLE DISCRETO DE INVERSORES PARA CONEXÃO DE GERADORES MAREMOTRIZES À REDE CA DE ENERGIA ELÉTRICA

Myrlena Raquelly Mesquita Ferreira 1 Osvaldo Ronald Saavedra Mendez 2 Luiz Antonio de Souza Ribeiro 3

1. Depto. de Engenharia de Eletricidade, Universidade Federal do Maranhão – UFMA 2. Prof. Dr./ Orientador - Depto de Engenharia de Eletricidade 3. Prof. Dr. / Co-Orientador – Depto. de Engenharia de Eletricidade – UFMA

INTRODUÇÃO:

Com o avanço tecnológico, o uso de energia elétrica faz-se cada vez mais necessário. Gerar essa energia através de usinas que funcionam a base de combustíveis fósseis tornou-se algo pouco viável do ponto de vista ambiental, acrescentando o fato que os combustíveis são esgotáveis. Então, para suprir a demanda por energia elétrica é que se buscam usinas geradoras que não agridam o meio ambiente e sejam inesgotáveis. Este trabalho está inserido em uma pesquisa para desenvolvimento de uma usina-laboratório maremotriz. Porque para que a tensão gerada por esta usina alimente cargas CA ela passa por uma etapa de retificação e depois de conversão. E o foco do trabalho está no controle da etapa de conversão, ou seja, no controle do conversor CC-CA que é responsável pela conversão de tensão CC em CA.

METODOLOGIA:

O Conversor CC-CA (inversor) fora controlado através do controle discreto, via microcontrolador. Neste projeto fora utilizado o microcontrolador da Texas Instruments TMS320F28027. Os testes do controle foram realizados em um inversor em Ponte Completa. Esta topologia fora a escolhida porque é recomendada para altas potências, sabendo-se que ela apresenta os menores esforços de tensão e corrente nas chaves controladas, se comparada à estrutura em meia ponte, por exemplo. Para o chaveamento do inversor foi escolhida a Modulação por Largura de Pulso (PWM) senoidal unipolar. Esta estratégia apresenta somente harmônicas com frequências de pelo menos o dobro da frequência de chaveamento. E, por isso, torna-se mais fácil projetar os filtros para o PWM unipolar, razão pela qual o mesmo foi escolhido para acionamento do inversor proposto. O ambiente no qual todo o trabalho foi desenvolvido foi o IEE-UFMA (Instituto de Energia Elétrica da UFMA). E contou com a orientação do Prof. Dr. Luiz Antonio de S. Ribeiro.

RESULTADOS:

A fim de validar os cálculos realizados, o sistema foi simulado e comparado com a teoria comportamental prevista para os inversores presentes no laboratório. E, como esperado, os resultados corresponderam aos da simulação. Quanto a realimentação do controle, foi desenvolvida, ao longo do projeto, uma placa de condicionamento de sinais cuja função é medir a tensão e a corrente na saída do inversor. Isso torna possível correções no projeto e, consequentemente, colabora para o processo de sincronização do sinal recebido com a rede elétrica CA.

CONCLUSÃO:

Ao término do projeto, os resultados almejados foram alcançados. A tensão e corrente fornecida pelo inversor estavam em sincronia com a da rede elétrica CA e, assim, pode-se alimentar cargas de corrente alternada. Controladores analógicos e digitais foram comparados e verificou-se que os controladores digitais são mais práticos, mais eficientes e ocupam menor espaço físico. Razão pela qual o trabalho fora desenvolvido via microcontroladores.

Palavras-chave: Controle discreto, inversor, energias renováveis.