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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36254| Título: | Implementação de técnicas de modulação por largura de pulsos em um inversor de frequência através de comunicação bluetooth |
| Título(s) alternativo(s): | Implementation of pulse width modulation techniques in a frequency inverter through bluetooth communication |
| Autor(es): | Anjos, Doglas Querino dos |
| Orientador(es): | Cortez, Daniel Flores |
| Palavras-chave: | Inversores elétricos Modulação de pulso (Eletrônica) Tecnologia bluetooth Microcontroladores Electric inverters Pulse modulation (Electronics) Bluetooth technology Microcontrollers |
| Data do documento: | 21-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ANJOS, Doglas Querino dos. Implementação de técnicas de modulação por largura de pulsos em um inversor de frequência através de comunicação bluetooth. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Este trabalho aborda a implementação e análise de diversas técnicas de modulação por largura de pulso (PWM, do inglês Pulse-Width Modulation), focando na modulação PWM senoidal (SPWM, do inglês sinusoidal PWM), modulação PWM vetorial (SVPWM, do inglês Space Vector PWM), modulação PWM com injeção de terceira harmônica (THIPWM, do inglês Third Harmonic PWM) e modulação PWM descontínua (DPWM, do inglês Discontinuous PWM), e sua aplicação em inversores de frequência acoplados a um barramento de corrente contínua (CC), utilizando o módulo IGBT FSBB30CH60C e o microcontrolador ESP32. A relevância dos inversores de frequência é discutida, evidenciando sua importância no controle preciso de motores elétricos e na eficiência energética, elementos cruciais na otimização de processos industriais modernos. O estudo também explora a importância da conectividade sem fio Bluetooth, no paradigma da Indústria 4.0, permitindo a integração e a comunicação ágil entre dispositivos. Foram desenvolvidas e testadas as modulações SPWM, SVPWM, THIPWM com variações na amplitude da terceira harmônica de ¼ e 1/6, além de várias formas de DPWM. Através de uma interface serial Bluetooth utilizando-se o aplicativo Terminal Serial Bluetooth, foi possível ajustar a amplitude e a frequência de saída do inversor diretamente de um celular. Os valores de saída foram medidos e comparados com a teoria, para validar o desempenho das técnicas de modulação implementadas. Neste estudo, além da implementação e da análise das variadas estratégias de modulação PWM em inversores de frequência, foi realizada uma avaliação comparativa do aproveitamento de tensão fornecida pelo barramento CC quando submetido às diferentes técnicas. Os resultados obtidos indicam que as técnicas SVPWM e THIPWM oferecem uma superioridade na utilização da tensão contínua disponível para conversão, em comparação com a técnica SPWM. |
| Abstract: | This study presents the implementation and analysis of various Pulse Width Modulation (PWM) techniques, including Sinusoidal PWM (SPWM), Space Vector PWM (SVPWM), Third Harmonic PWM (THIPWM), and Discontinuous PWM (DPWM), and their application to frequency inverters connected to a DC bus, utilizing the IGBT FSBB30CH60C module and the ESP32 microcontroller. The significance of frequency inverters for precise motor control and energy efficiency is discussed, underlining their crucial role in the modern industrial process optimization. The research further delves into the pivotal role of wireless Bluetooth connectivity within the Industry 4.0 framework, facilitating the swift integration and communication between devices. The modulations SPWM, SVPWM, THIPWM with ¼ and 1/6 variations, and several DPWM forms, were developed and tested. By employing a Bluetooth serial interface and the Serial Bluetooth Terminal application, it was possible to adjust the inverter’s output amplitude and frequency directly from a cell phone. The output values were measured and aligned with theoretical expectations to validate the performance of the implemented modulation techniques. Additionally, a comparative evaluation of voltage utilization from the DC bus under different techniques was performed. The results suggest that SVPWM and THIPWM techniques provide superior exploitation of the available continuous voltage for conversion compared to the SPWM technique. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36254 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Eletrônica |
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