Desenvolvimento e Implementação de um Conversor Microcontrolado com Corrente Média de Saida CC Regulada para Processos Industriais

摘要

O trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um retificador de alta corrente, controlado por microcontrolador, baseado na configuração ANSI 45. Inicialmente, são apresentadas diversas topologias de conversores capazes de proporcionar corrente elétrica retificada de grande amplitude. A partir da análise das topologias bem como por estudos de simulação, definiu-se pela utilização da topologia ANSI 45, ficando evidenciadas as suas vantagens em relação à topologia de retificação trifásica por ponte de Graetz. Procedeu-se, então, à análise das etapas de operação do retificador, seguido do dimensionamento dos diversos componentes e com o projeto dos circuitos eletrônicos de interface do retificador com o microcontrolador. Um algoritmo de controle da corrente de carga do retificador foi desenvolvido em linguagem de máquina, o qual, a partir de um controlador proporcional integral, controla a corrente de saída do retificador, pela atuação nocomando do disparo de tiristores da topologia ANSI 45 implementada. Foi construído um protótipo de laboratório de 6kW de potência máxima, com corrente de saída máxima de 300A e tensão de saída retificada máxima de 20V. Comparações entre resultados experimentais e resultados de simulações apontam que o modelo matemático utilizado foi adequado para a modelagem do retificador de corrente. Resultados experimentais tanto de regime permanente como da resposta dinâmica do retificador de corrente, bem como do seu rendimento, são apresentados e discutidos.