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Modulação por Vetores Espaciais
A modulação por vetores espaciais, tambémconhecida como Space Vector Modulation (SVM), éuma das técnicas preferidas e mais utilizadas patacontrole de inversores de tensão.
Este tipo de modulação permite otimizar:• Número de comutações• Perdas nos semicondutores• Tensão de modo comum• Distorção harmônica total• Ondulação de tensão nos capacitores
Fonte: Livro High Power Converters and AC Drives, Bin Wu
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Princípio do Campo Girante
O campo girante é oriundo da interação doscampos magnéticos e depende dos seguintes fatores:• Amplitude• Frequência• Forma dos campos• Distribuição espacial dos campos individuais (nocaso de sistemas trifásicos, tem-se 120º.
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Princípio do Campo Girante
Considere um sistema trifásico
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Princípio do Campo Girante
Onde o módulo varia cossenoidalmente:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Princípio do Campo GiranteE a amplitude do vetor resultante é dada pela
soma dos vetores 1, 2 e 3:
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Princípio do Campo GirantePara θ = 30o:
A amplitude do vetor resultante é dada por:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Princípio do Campo Girante
Para θ = 60o:
Fonte: Trabalho, Principios de Modulação Vetorial
A amplitude do vetor resultante é dada por:
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Princípio do Campo Girante
Portanto:
Tem-se um vetor de amplitude constante que giracom velocidade ω
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Determinação dos Vetores Disponíveis
Considerando um inversor trifásico:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Análise do primeiro quadrante
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial Fonte: Livro High Power Converters and AC Drives, Bin Wu
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Sequência de comutação desejadaFo
nte:
Liv
ro H
igh
Pow
er C
onve
rter
s an
d A
C D
rives
, Bin
Wu
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Sequência de comutação NÃO desejada:Fo
nte:
Liv
ro H
igh
Pow
er C
onve
rter
s an
d A
C D
rives
, Bin
Wu
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Definição da sequência de comutação
Duração dos vetores:
Onde:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Cálculo dos intervalos de aplicação dos vetores
Assim:
Sabendo que os ângulos de VR1, VR2 e VR são 0o,
60º e θ, pode-se definir:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Cálculo dos intervalos de aplicação dos vetores
Realizando as substituições e separando aspartes real e imaginária:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Cálculo dos intervalos de aplicação dos vetores
Realizando algumas manipulações matemáticas:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Cálculo dos intervalos de aplicação dos vetores
Definindo o índice de modulação como:
Tem-se:
Fonte: Trabalho, Princípios de Modulação Vetorial
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Visualização dos sinais de comando resultantesFo
nte:
Tra
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o, P
rincí
pios
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Exemplo 1
Fonte: Livro High Power Converters and AC Drives, Bin Wu
Inversor trifásico de 2 níveis, SVM, fo = 60 Hz,fs = 720 Hz e m = 0,8:
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Exemplo 1
Fonte: Livro High Power Converters and AC Drives, Bin Wu
Inversor trifásico de 2 níveis, SVM, fo = 60 Hz,fs = 720 Hz e m = 0,8:
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