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I Congresso de Iniciação Científica e Pós-Graduação –Florianópolis (SC) –setembro 2010
SISTEMA ELETRÔNICO DE EMULAÇÃO DE CARGAS LINEARES COM
REGENERAÇÃO DE ENERGIA 1
Sistema Eletrônico de Emulação de Cargas não Lineares com Regeneração de Energia.
Marcello Mezaroba 2 , Rubens Tadeu Hock Júnior 3 , Cassiano Rech 4 , Leandro Michels 4 Rafael Luís
Klein 5 , Raphael Jorge Millnitz dos Santos 5
Palavras-chave: Emulação de Cargas não Lineares, Regeneração de Energia, Retificador Trifásico PWM back to
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Equipamentos como geradores, transformadores, UPS, estabilizadores, fontes alternadas, entre
outros, precisam ser testados exaustivamente durante o seu desenvolvimento sob influência de cargas
não lineares para avaliação do seu desempenho e vida útil.
Tradicionalmente, o método utilizado para efetuar testes de vida útil consiste na associação de
conversores estáticos à bancos de resistores, capacitores e indutores, buscando reproduzir
qualitativamente o perfil de carga desejado. Para avaliar o comportamento dinâmico das cargas, é
necessária a concepção de dispositivos automáticos para o chaveamento das cargas, aumentando a
complexidade e o custo do sistema. Essa solução muitas vezes resulta em equipamentos com peso e
volume consideráveis, além de envolver um grande consumo de energia elétrica durante os testes,
resultando em custos operacionais elevados.
Uma maneira de solucionar estes problemas consiste no uso de cargas eletrônicas. Estes
dispositivos são constituídos de conversores estáticos controlados capazes de emular os mais diversos
tipos de carga. Sua utilização nos testes Burn-in ou nos ensaios de operação durante a fase de
desenvolvimento traz entre outras vantagens a grande redução dos custos no consumo de energia
elétrica (>80%), redução do espaço ocupado pelos equipamentos sob teste com carga e redução dos
picos de demanda de potência.
As cargas eletrônicas convencionais são tipicamente projetadas para dissipar a energia drenada
dos equipamentos sob teste em componentes dissipativos, como resistores, os quais geram uma
quantidade substancial de perdas por calor. Para aplicações com potências acima de 10 quilowatts, as
perdas são inaceitáveis devido à dificuldade em dissipar o calor gerado. Além disso as dimensões
físicas das cargas eletrônicas dissipativas dessa ordem de grandeza de potência tornam o produto
pouco atrativo.
Para solucionar este problema é necessário que a carga eletrônica seja capaz de devolver para
a rede de energia elétrica a energia drenada do equipamento sob teste. A carga eletrônica se conecta a
saída do equipamento sob teste simulando as características de uma carga e ao mesmo tempo
regenerando a energia utilizada durante o teste para a rede de energia elétrica de tal forma a diminuir a
energia consumida da rede durante o teste.
1 Projeto de Pesquisa - N o 1334/2009 – CCT
2 Orientador, Professor do Departamento de Engenharia Elétrica - CCT – mezaroba@joinville.udesc.br
3 Acadêmico do Curso de Engenharia Elétrica – CCT, bolsista de iniciação científica PIBIC/CNPq
4 Professor Participante da Universidade Federal de Santa Maria
5 Acadêmico do Curso de Mestrado em Engenharia Elétrica - CCT