ESTUDOS E IMPLEMENTAÇÕES DE TOPOLOGIAS DE ...

O funcionamento do inversor é baseado na comutação das chaves semicondutoras
exemplificadas na figura anterior como G 1 a G 6 . Outros parâmetros fundamentais para o
correto chaveamento são as tensões de entrada, V a V b V c , e a tensão do capacitor, V d . Para
tanto, existem na literatura diversas técnicas de chaveamento [37], cada uma com as suas
vantagens e desvantagens.
Os chaveamentos ditos em baixa freqüência são aqueles que utilizam freqüências
próximas à freqüência da rede, como por exemplo, a técnica de PAM (Pulse Amplitude
Modulation). A vantagem desta técnica deve-se a menores perdas de energia nos
chaveamentos, o que permite o seu uso em altas potências, algumas dezenas de
megawatts. Contudo, quando se utiliza um número baixo de pulsos no chaveamento o
conteúdo de harmônicos em ordens baixas pode ser alto, dificultando a sua filtragem.
As técnicas PWM (Pulse Width Modulation), banda de histerese, entre outras,
utilizam freqüências maiores que a freqüência da rede, podendo chegar até a ordem de
alguns kHz. Os harmônicos produzidos por estas técnicas estão em ordens mais altas e
podem ser facilmente filtrados por pequenos elementos passivos. Também é verificado que
estas técnicas permitem respostas dinâmicas mais rápidas. Contudo, devido a altas perdas
de energia no chaveamento o seu uso é mais limitado com relação à potência de operação.
Existem varias técnicas de modulações do tipo PWM [31][32] tais como: a PWM
senoidal; a PWM com eliminação de harmônicos; a PWM com controle adaptativo de
corrente, SVPWM (Space Vector PWM), entre outras. As técnicas do tipo PWM permitem o
controle tanto da magnitude como da freqüência das tensões geradas pelos conversores.
A técnica de chaveamento que foi utilizada neste trabalho é baseada no SVPWM
[33][34] Ela apresenta algumas vantagens sobre as demais supracitadas, como a
diminuição das perdas de energia durante o chaveamento, um reduzido conteúdo harmônico
nas tensões de saída e permite o uso mais eficiente da tensão V d do barramento CC.
• O Filtro Passa – Baixas do Circuito de Potência
Como objetiva-se injetar no sistema uma tensão com conteúdo harmônico
específico, é necessário o uso de um filtro na saída do conversor. Para isso, o filtro RLC
passa – baixas utilizado tem a finalidade de rejeitar as componentes de altas freqüências,
selecionando as freqüências de interesse. Além da freqüência fundamental (60Hz), desejase
também inserir até o 17º harmônico para compensar possíveis distúrbios na tensão de
entrada. Como referência de analogia, será chamada de secundário o lado do transformador
série conectado ao conversor e primário o lado da linha. A função de transferência do filtro
RLC, que relaciona a tensão de saída do inversor (U I ) com a tensão nos terminais do
primário do transformador (U O ) é dada pela Equação (3). A ilustração da topologia do filtro
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