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http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/7821
Title: | Desenvolvimento de um kit didático para o estudo de inversores de frequência. |
Authors: | Pinto, Elissane Clementina |
metadata.dc.contributor.advisor: | Theodoro, Thainan Santos |
metadata.dc.contributor.referee: | Rodrigues, Welbert Alves Souza, Igor Dias Neto de Theodoro, Thainan Santos |
Keywords: | Conversores de frequência Correntes contínuas Eletrônica de potência Engenharia elétrica Material didático - desenvolvimento Motores elétricos - controle eletrônico |
Issue Date: | 2025 |
Citation: | PINTO, Elissane Clementina. Desenvolvimento de um kit didático para o estudo de inversores de frequência. 2025. 72 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto, João Monlevade, 2025. |
Abstract: | Os inversores de frequência são amplamente utilizados em processos industriais e na mobilidade elétrica, principalmente para o controle de motores elétricos. No contexto do ensino de eletrônica de potência há a necessidade dos estudantes aplicarem os conceitos teóricos em situações práticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um kit didático para o estudo de inversores. Para isso é projetado um inversor monofásico de ponte completa utilizando modulação por largura de pulso (do inglês, Pulse Width Modulation) (PWM) senoidal, com chaveamento bipolar e unipolar. O sistema de acionamento é projetado assim como o dimensionamento dos componentes. O circuito é simulado no software PSIM e comparado com os cálculos para a carga RL. Em seguida é realizado os testes em protoboard, implementação do firmware Arduino e criação do esquemátio e layout da placa no EasyEDA. Com a placa pronta foram realizados testes com carga e verificou-se a presença de resistência interna na fonte Corrente Contínua (CC) responsável pela queda de tensão na carga, apesar disso as tensões, corrente e distorção harmônica total (DHT) tiveram ligeira alterações em seus valores mas dentro do esperado. No PWM unipolar foi verificado um erro na implementação do firmware e sugerida uma correção. Espera-se que esse trabalho possa ajudar estudantes a entender de forma prática e visualizar o funcionamento de todas as etapas um inversor. |
metadata.dc.description.abstracten: | Frequency inverters are widely used in industrial processes and electric mobility, primarily for controlling electric motors. In the context of teaching power electronics, it is essential for students to apply theoretical concepts to practical situations. In this context, the objective of this work is to develop an educational kit for the study of inverters. To achieve this, a single-phase full-bridge inverter is designed using sinusoidal Pulse Width Modulation (PWM) with both bipolar and unipolar switching. The drive system is designed, as well as the sizing of the components. The circuit is simulated in PSIM software and compared to calculations for an RL load. Subsequently, tests are performed on a protoboard, the Arduino firmware is implemented, and the schematic and PCB layout are created in EASYEDA. After assembling the board, load tests were conducted, and the internal resistance of the DC power supply was identified as being responsible for voltage drops across the load. Despite this, the voltage, current, and total harmonic distortion (THD) showed slight variations but remained within expected values. In the unipolar PWM, an error in the firmware implementation was identified, and a correction was suggested. It is hoped that this work will help students to practically understand and view the operation of all stages of an inverter. |
URI: | http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/7821 |
Appears in Collections: | Engenharia Elétrica - JMV |
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