ESTUDO DA TEORIA DE POTÊNCIA DE TENTI ET AL. PARA CIRCUITOS POLIFÁSICOS NÃO-LINEARES 1,2 Danilo Iglesias Brandão1, Fernando Pinhabel Marafão2 Universidade Estadual Paulista – Campus Experimental de Sorocaba – Engenharia de Controle e Automação [email protected] e [email protected] 1. Introdução Até poucas décadas atrás, a maioria das cargas elétricas utilizavam corrente contínua ou alternada senoidal “pura”. Com as técnicas não-lineares de controle eletrônico, as formas de onda têm-se tornado cada vez mais não-senoidais. Assim, faz-se necessário desenvolver novas teorias de potência, visto que algumas parcelas adicionais podem se manifestar como parcelas de potência harmônica e de potência de desequilíbrio. Este projeto propõe estudar e validar, mediante simulações, a teoria de potência definida em 2003 por Tenti et al. [1], por se tratar de uma abordagem no domínio do tempo, a qual não se utiliza de transformações de coordenadas, para análise de circuitos não-lineares. 2. Fundamentação Teórica Tenti et al. propõe uma nova teoria [1], em que ) através das homo-variáveis (homo-integral ( v , ( ( ) i) e homo-derivada ( v , i ) da tensão e corrente) , é possível decompor a corrente total (i) em corrente ativa (ia), nãoativa (ina), reativa (iq) e nula (iv), da seguinte forma: (1) i=ia+ina= ia+iq+iv, onde a corrente ativa é definida como a projeção da corrente i sobre a tensão v: ia = iov v 2 v, (2) a não-ativa como a porção excedente de ia, a reativa como a projeção da corrente i sobre a homo-integral da ) tensão v : ) iov ) iq = ) 2 v , v (3) e a corrente nula como o termo residual, a qual depende da distorção da tensão e corrente. 3. Metodologia O método de validação proposto é baseado em simulações de cargas típicas, através da implementação de algoritmos em um compilador C padrão, de forma a fornecer uma DLL (Dynamic Link Library), a qual era interpretada pelo simulador Psim/Simcad. 4. Resultados e Discussões Como resultado será apresentado uma simulação para sistema senoidal trifásico linear desbalanceado com condutor de retorno. Para isto, utilizou-se de uma fonte trifásica equilibrada e simétrica (127 Vrms e f=60 HZ), e três cargas monofásicas: Pa=1,4kW e Qa=1,6kVar, Pb=2,0kW e Qb=2,0kVar , Pc=3,7kW e Qc=2,6kVar, para formar a carga trifásica desbalanceada. Figura 1 – Tensões e correntes totais, correntes ativas, correntes não-ativas, correntes reativas e correntes nulas. Observar na figura 1 que a corrente ativa se apresenta proporcional a tensão, por conseqüência daquela ser projeção de i sobre v, a não-ativa contém todos os efeitos distorcivos, sendo então uma corrente a ser compensada, a reativa aparece em circuito com elementos armazenadores de energia e é ortogonal a tensão, mas o que realmente chama a atenção é o fato da corrente nula aparecer em sistema linear desbalanceado, uma vez que Tenti disse que iv depende apenas da distorção, não citando nada a respeito de desbalanceamento. Notar também que a corrente no condutor de retorno (in), possui valor considerável, não podendo ser desprezada para o cálculo da potência total. 5. Conclusões A principal conclusão deste projeto até agora é o fato da corrente nula aparecer para este tipo de sistema. Isto nos faz pensar que a corrente nula deve ser uma combinação de efeitos entre desequilíbrio e distorção. As próximas etapas deste projeto prevêem a validação da teoria [1], através de um instrumento virtual. Um protótipo está em fase final de construção. 6. Referências [1] – P. Tenti, P. Mattavelli, “A time-domain approach to power term definitions under non-sinusoidal conditions”, Milan, 2003. Danilo Iglesias Brandão aluno de IC da FAPESP.