Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5370
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Desenvolvimento de um retificador pwm para sistemas de acionamento de motores de indução na irrigação de lavouras de arroz |
Autor(es): | Wermuth, Matheos Coletto |
Primeiro Orientador: | Silva, Guilherme Sebastião da |
Resumo: | 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. |
Abstract: | Due to the great importance of agribusiness for the national economy, irrigation systems are widely used for the maintenance of plantations, mainly in the western border of Rio Grande do Sul, where much of the rice production is achieved using irrigation. These irrigation systems have a high demand for electricity, since most of them are driven by electromechanical groups. Consequently, the quality of energy supply in these rural regions is crucial, as the only locally available drive systems are using diodes for voltage rectifying, thus becoming susceptible to failures caused by poor power quality. In this context, in partnership with the company Esco GD, this work proposes the use of a PWM rectifier to rectify the input voltage, on account of the low distortion in the input currents, power factor close to unity and lower ripple in the output voltage. Firstly, the rice plantation in the western border of Rio Grande do Sul is characterized, then, important aspects about the power quality standards and regulatory agencies are described, topologies of industrially used motor drive systems are also described. Subsequently, the state-space representation of the PWM rectfier in the synchronous reference frame is calculated, to obtain the transfer function that relates the input currents with the duty cycle of each leg of the rectfier and to obtain the transfer function that relates the DC bus voltage with the input currents. These functions are use to design the voltage and current control loops, both of wich are based in proportional-integral controllers. Thereafter, the grid synchronization method DSOGI-PLL is shown along with its implementation parameters. The simulation results are divided in three stages, system start up, where the performance of the system during the charging of the DC bus and starting the control system is evaluated, steady state, where the performance of the system during its nominal operation was assessed, and transient state, in wich the performance of the PWM rectifier was evaluated during low power quality phenomena. Lastly, the design of the energy storage elements and the preload resistors are described in the attachments. |
Palavras-chave: | Engenharia elétrica Energia elétrica Arroz - Cultivo Electrical engineering Electric power Rice plantations |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Citação: | WERMUTH, Matheos Coletto. Desenvolvimento de um retificador pwm para sistemas de acionamento de motores de indução na irrigação de lavouras de arroz. Orientador: Guilherme Sebastião da Silva. 2020. 101p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2020. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5370 |
Data do documento: | 27-Nov-2020 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
Matheos Coletto Wermuth - 2020.pdf | 7.67 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.