O Relatório de Construção

...

Acrescentando o gerador de onda triangular construído ao inversor na configuração push pull e dois IGBT’s é verificado que a saída dele apresentava onda quadrada de 27 kHz mesmo sem a senoide de 60 Hz, ou seja, há um insucesso ao se utilizar dessa forma para a construção do inversor. Com a montagem no simulador do circuito é observado esse problema.

O inversor então é mudado para a configuração em ponte sendo usado quatro IGBT’s nela, para o teste da nova configuração é usado uma carga resistiva que possui uma forma de onda praticamente senoidal gerada com a portadora de 27 kHz que pode ser observada na figura 3.9.

Figura 3.9 – Saída do transformador com f portadora = 27 kHz

[pic 8]

Fonte: Autoria própria, 2016.

A figura não mostra a onda portadora na saída do transformador, isso demonstra que os IGBT’s utilizados não respondem a frequência de 27 kHz, gerando um insucesso e a não continuidade do projeto com essa frequência.

Com isso o através do potenciômetro do circuito mudou-se a frequência do gerador de onda triangular para 2,7 kHz e com isso verifica-se a onda portadora na saída, o que demonstra o sucesso, essa experiência foi feita na residência de um dos membros e tem seu resultado mostrado na figura 3.10.

Figura 3.10 – Saída do transformador com portadora = 2,7 kHz

[pic 9]

Fonte: Autoria própria, 2016.

Sendo assim é necessário a modificação do gerador de onda triangular, sendo elas a inserção de um resistor de 1 kΩ em série com o potenciometro, e a mudança de valores de C2 para 10 nF e R4 para 8,2 kΩ, resultando em mais tempo para a carga e descarga do capacitor, o novo circuito para o gerador de onda triangular do inversor pode ser observado na figura 3.11, onde a onda triangular de 2,7 kHz ocorre na saída de U3.

Figura 3.11 – Gerador de onda triangular de 2,7 kHz

[pic 10]

Fonte: Autoria própria, 2016.

Essa mudança apresenta a necessidade novamente de uma filtragem da onda portadora na saída. O gerador de onda triangular apresenta um resultado de onda melhor que o anterior em teste realizado na residência de um dos componentes do grupo e pode ser ilustrado na figura 3.12, que é retirado da saída do U3.

Figura 3.12 – Saída do gerador de onda triangular de frequência 2,7 kHz

[pic 11]

Fonte: Autoria própria, 2016.

O circuito do inversor nessa fase pode ser ilustrado pela figura 3.13, onde o gerador de onda triangular está à direita da figura com os respectivos nomes iguais a figura 3.10 e o inversor à esquerda com as entradas de onda de 60 Hz retirada de um transformador para a sincronização a rede, as entradas de 12 V e -12 V para a alimentação dos operacionais, os terras (GND’s) e q1 a q4 as saídas para os IGBT’s.

Figura 3.13 – Inversor e gerador de onda triangular de 2,7 kHz

[pic 12]

Fonte: Autoria própria, 2016.

No próximo passo é testado o inversor, entretanto ocorre um insucesso não há potência na saída, é verificada a forma de onda para chaveamento do IGBT’s e ela está correta então chega-se à conclusão que há problemas na polarização. Para resolver o problema de polarização é utilizado o driver IR2110 a figura 3.14 ilustra-o.

Figura 3.14 – Driver IR2110

[pic 13]

Fonte: Arquivo pessoal, 2016.

Com o driver obtém-se potência suficiente para acionar uma lâmpada incandescente de 60 W através do secundário do transformador. Esse teste foi realizado na residência de um dos componentes do grupo e foi um sucesso, a figura 3.15 ilustra a forma de onda que é obtida na saída.

Figura 3.15 – Teste inversor

[pic 14]

Fonte Autoria própria, 2016.

O circuito que foi utilizado para o teste em que se tem o resultado na figura 3.15 é formado por ponte h e por três transformadores com primário de baixa tensão em paralelo e secundários de alta tensão em série. A figura 3.16 ilustra o circuito.

Dessa forma alimenta-se uma lâmpada de 127 V e potência de 60 W, entretanto ao colocar-se uma lâmpada de 100 W a tensão da fonte cai para 24 V, ou seja, a fonte tem limite de potência nessa configuração. A continuação ocorre através do controle da tensão da fonte para que ela seja igual à da rede.

Para a rede a alimentação de uma carga em conjunto com uma fonte alternativa pode ser prejudicial, ou seja, a onda da figura 3.15 deve ser filtrada, para isso é testado um filtro de linha comercial como ilustra a figura 3.17.

Figura 3.17 – Filtro de linha

[pic 15]

Fonte: Arquivo pessoal, 2016.