Conversor Trifásico Com Cargas Ressonantes Para Geração De Ozônio

Jakson Paulo Bonaldo; José A. Pomilio; Edson A. Vendrusculo

doi:10.18618/REP.2011.1.076084

Authors

Jakson Paulo Bonaldo Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil
José A. Pomilio Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil
Edson A. Vendrusculo Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2011.1.076084

Keywords:

comutação suave, Conversor Ressonante, Eletrônica de Potência, Fonte de Alta Tensão, Sistemas Polifásicos, Geração de Ozônio

Abstract

Este trabalho apresenta um conversor ressonante trifásico alimentando um transformador de alta tensão utilizado para geração de ozônio por descarga eletrostática. Devido à dispersão dos parâmetros dos transformadores e das células geradoras de ozônio, não se torna viável a simples paralelização para que haja um aumento de produção. Uma nova estrutura é introduzida para equalizar a potência nos transformadores. A freqüência de chaveamento do conversor é ajustada próxima e acima da freqüência de ressonância série entre a indutância de dispersão do transformador e a capacitância equivalente referida ao primário, de modo a obter comutações suaves. É proposta uma técnica para equalizar a potência, bem como evitar a saturação dos transformadores. Simulações e resultados experimentais validam a estrutura e técnicas propostas.

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Author Biographies

Jakson Paulo Bonaldo, Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil

é Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá (2008) e mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (2010). Atualmente trabalha na empresa Padtec S/A em Campinas. Suas áreas de interesse incluem controle digital, processamento digital de sinais e conversores ressonantes.

José A. Pomilio, Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil

é engenheiro eletricista, mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. De 1988 a 1991 foi chefe do grupo de eletrônica de potência do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Realizou estágios de pós-doutoramento junto à Universidade de Pádua e à Terceira Universidade de Roma, ambas na Itália. Foi presidente da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência – SOBRAEP e membro do comitê administrativo da IEEE Power Electronics Society. Foi editor da revista Eletrônica de Potência. Atualmente é editor associado da IEEE Trans. on Power Electronics e da revista Controle & Automação. É professor Titular da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp, onde é docente desde 1984. Dr. Pomilio é membro da SOBRAEP, da SBA, da SBPC e Senior Member do IEEE.

Edson A. Vendrusculo, Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica, Departamento de Sistemas e Controle de Energia, Universidade Estadual de Campinas Av. Albert Einstein, 400 CEP 13083-852, Campinas-SP Brasil

é Engenheiro Eletricista pela UDESC, Santa Catarina (1993), mestre (1996) e doutor (2001) em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. Com experiência no ensino superior, atualmente é pesquisador junto ao Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica do DSCE-FEEC-UNICAMP e membro do International Energy Initiative. Foi membro do Comitê Técnico do COBEP 2005. Suas áreas de pesquisa referem-se à eficiência energética de equipamentos eletro-eletrônicos, controle digital aplicado a conversores eletrônicos e acionamentos elétricos. Dr. Vendrusculo é membro da SOBRAEP.

References

B. Langlais, D. A. Reckhow, D. R. Brank, Ozone in Water Treatment. Application and Engineering,1st Edition, Lewis Publishers, April 1991, 569 p.

S. Wang, M. Nakaoka, and Y. Konishi, "DSP-based PDM and PWM type voltage-fed load-resonant inverter with high-voltage transformer for silent discharge ozonizer", 29th Annual IEEE Power Electronics Specialists Confer-ence, PESC 98 Record., vol. 1, 17-22 May, pp. 159-164 vol.1., 1998. https://doi.org/10.1109/PESC.1998.701894 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1998.701894

G. S. Sperandio, J. A. Pomilio, "High-efficiency, high-frequency inverter for silent discharge load". Proc. of 9th Brazilian Power Electronics Conference -COBEP, Blu-menau, Brazil, pp. 895-890, 2007.

J. Alonso, J. Garcia, A. Calleja, J. Ribas, and J. Cardesin, "Analysis, design, and experimentation of a high-voltage power supply for ozone generation based on current-fed parallel-resonant push-pull inverter". IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 41, no. 5, pp. 1364-1372, Sept.-Oct., 2005. https://doi.org/10.1109/TIA.2005.853379 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2005.853379

O. Koudriavtsev, S. Wang, Y. Konishi, and M. Nakaoka, "A novel pulse-density-modulated high-frequency inverter for silent-discharge-type ozonizer". IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 38, No 2, March/April, 2002. https://doi.org/10.1109/28.993158 DOI: https://doi.org/10.1109/28.993158

J. P. Bonaldo, J. A Pomilio, "Análise Espectral da Modu-lação PDM em Conversores Ressonantes para Aplicações de Alta Tensão", 9th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications, São Paulo, Novembro de 2010.

J. P. Bonaldo, Conversores para Alimentação de Células geradoras de Ozônio, Dissertação de Mestrado, FEEC, UNICAMP, Abril de 2010.

J. P. Bonaldo, J. A Pomilio, "Estratégias de Controle de Conversores para Geração de Ozônio". XVIII Congresso Brasileiro de Automatica -CBA 2010, Bonito, Novembro de 2010.

H. Yushui, W. Liqiao, X. Yu, Z. Zhongchao, "Load reso-nant type power supply of the ozonizer based on a closed-loop control strategy", Applied Power Electronics Confer-ence and Expositon -APEC'04, vol. 3,September, 2004, pp. 1642-1646. https://doi.org/10.1109/APEC.2004.1296085 DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2004.1296085