Energia solar

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

NOTAS DE AULA TE05107 – Eletrônica de Potência
Prof. Petrônio Vieira Junior

Cap.1. Introdução a Eletrônica de Potência

ÍNDICE
1.1. Eletrônica de Potência e o Controle da Conversão de Energia 1.2. Eletrônica de Potência na Energia Alternativa 1.3. Eletrônica de Potência no Uso Eficienteda Energia 1.4. Garantia na Continuidade dos Serviços 1.5. Eletrônica de Potência na Qualidade da Energia 1.6. Classificação dos Conversores Eletrônicos de Potência 1.7. Tendências Tecnológicas da Eletrônica de Potência

Março / 2005

1. Introdução a Eletrônica de Potência

1.1. Eletrônica de Potência – Controle da Conversão de Energia
Eletrônica de potência é o estudo da conformação daenergia elétrica através de semicondutores. O diagrama de blocos apresentado através da Fig. 1.1 pode mostrar as partes constituintes de todo dispositivo que usa eletrônica de potência com malha de controle [1].

Entrada de Energia

Processamento da Energia

Saída de energia

Controle
Fig. 1.1. Eletrônica de potência como processador de energia

Associado ao conceito de conformidade econtrole pode-se caracterizar a eletrônica de potência como a eletrônica que desenvolve correntes e tensões elevadas para o controle da conversão de energia. O estudo da eletrônica de potência envolve o conhecimento de distintas áreas da engenharia elétrica como a da eletrônica, potência e controle, como mostra a Fig. 1.2

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Fig. 1.2. As três grandes áreas que a Eletrônica de Potência agrega.A utilização da eletrônica de potência é observada em todo o processo da energia elétrica, deste a sua produção até a sua utilização, como sugere a Fig. 1.3

Geração da Energia

Transmissão da energia

Utilização da Energia

Fig. 1.3. Áreas de atuação da eletrônica de potência no sistema elétrico de energia

Para a formação do engenheiro eletricista é apresentada uma grade curricularonde grande parte das disciplinas apresenta alguma relação com a eletrônica de potência. Esta característica multidisciplinar da eletrônica de potência pode ser visualizada na Fig. 1.4.

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Teoria Eletromagnetica

Programação e Simulação Computacional

Circuitos Elétricos

Filtros Transmissão de Dados

Materiais Elétricos

Processamento de Sinais

Teoria de Controle e AutomaçãoQualidade de Energia

Medidas Elétricas

Eficiência Energética

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Eletrônica Digital Acionamentos

Eletrônica Analógica

Máquinas Elétricas

Instrumentação

Operação de Sistemas de Energia

Instalações Elétricas Estações e Equipamentos Transmissão de Energia Geração de Energia

Energia Alternativa

Fig. 1.4. Multidisciplinaridade da eletrônica de Potência1.2. Eletrônica de Potência na Energia Alternativa
A geração de energia através de fontes alternativas tem assumido espaço cada vez maior no sistema de energia elétrico quer seja para atender consumidores isolados, quer seja para compor a matriz energética se um sistema. Em geral a energia produzida pelas fontes alternativas precisa ser conformada para aquela utilizada pelo sistema de energiaelétrica de alimentação pública. Este condicionamento ocorre que na geração para constituição de geração distribuída ou no próprio consumidor para atender conformação de energia exigida pela qualidade de energia requerida pelos aparelhos de utilização. Exemplos podem ser mostrados na utilização da energia dos ventos, onde a Fig. 1.5 apresenta a eletrônica utilizada para conformar a energia eólicaem

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uma energia elétrica a ser utilizada em sistemas de alimentação publicam [2], como pode ser mostrado pela Fig. 1.6.

vento rotor Transmissão Gerador CA

~ ~ Retificador =
CC Conversor CC - CC

CC

= ~ inversor ~
bateria

CA

+

Fig. 1.5. Diagrama de blocos com uma sugestão de aproveitamento eólico.

Fig. 1.6. Geração eólica integrada a rede pública de alimentação...
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