Desenvolvimento de um kit didático para o estudo de inversores de frequência.

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.