Sistema Online de Conferências - IFMG Campus Bambuí, Seminário de Iniciação Científica (SIC) 2022

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SISTEMA MICROCONTROLADO PARA ANÁLISE E MONITORAMENTO DE HARMÔNICOS NO ACIONAMENTO DE MOTORES ELÉTRICOS
Marco Antônio Silva Pereira, Lorena Paula de Oliveira, Patrick Santos de Oliveira, WHESTER SALDANHA SILVESTRE

Última alteração: 2022-08-23

Resumo


A necessidade de melhorar a eficiência e o controle dos equipamentos elétricos exige, de maneira geral, o uso intensivo de conversores eletrônicos de energia. Estes conversores são constituídos por dispositivos semicondutores (diodos, tiristores, MOSFET’s, IGBT’s, etc.) que são caracterizados por comportamentos não lineares, ou seja, as correntes requeridas não são diretamente proporcionais à tensão aplicada, resultando em ondas distorcidas em relação a uma forma de onda senoidal pura. A origem destas distorções é decorrente do surgimento de tensões e/ou correntes, denominadas como harmônicos, cujas frequências são múltiplas inteiras da frequência fundamental em que o sistema elétrico está projetado para operar. São diversos os efeitos danosos acarretados pela presença de harmônicos na rede elétrica, podendo provocar a falha ou má operação dos equipamentos dos consumidores. Sendo assim, normas e regulamentações definem limites, baseados no cálculo do índice de distorção harmônica total de tensão (DTT), que não devem ser ultrapassados para garantir a qualidade da energia elétrica entregue ao consumidor. Neste contexto, surge a necessidade de monitorar se a presença dos harmônicos de uma instalação se encontra dentro dos limites estabelecidos e, o presente projeto de pesquisa, propôs-se a desenvolver um sistema controlado por Arduino, com o auxílio do software Matlab, a fim de realizar este monitoramento e verificar a adequação aos limites estipulados por normas regulamentadoras. Como objeto de estudo, o sistema foi utilizado na análise do conteúdo harmônico emitido por chaves eletrônicas de partida para motores elétricos, tais como soft-starter e inversor de frequência. Para alcançar este objetivo, foi necessário implementar um sistema de medição, composto por sensores de tensão e corrente, para coletar as grandezas elétricas provenientes da utilização dos conversores e enviar os dados, via comunicação serial, para um computador de forma que os mesmos pudessem ser utilizados pelo Matlab nos cálculos de índices para quantização dos níveis de distorção harmônica, os quais foram validados a partir da comparação dos resultados com a medição obtida por um analisador de qualidade de energia da Minipa (modelo 5051-C).


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