dossier
PROTAGONISTAS
electrónica de potência [38]
SEMICONDUTORES DE POTÊNCIA E PROTECÇÃO APC Portugal
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MOTORES CONTROLADOS ELECTRONICAMENTE João Pratas e Luis Reis Neves, SEW-EURODRIVE PORTUGAL
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MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DE ENERGIA — REDUÇÃO DE CUSTOS NA GESTÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS Miguel Sousa (adaptação), F.Fonseca, S.A.
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ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA Rui Órfão, Fagor Automation Lda.
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ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA Joaquim Espadinha, Schneider Electric Portugal
A ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA, por João Luiz Afonso - Dep. de Electrónica Especial, Universidade do Minho
A Electrónica de Potência é a área tecnológica associada à utilização de componentes eléctricos e electrónicos para a conversão, controlo e condicionamento da Energia Eléctrica. Com o uso da Electrónica de Potência é possível processar o fluxo de energia eléctrica da fonte para as cargas, de forma a fornecer tensões e correntes optimizadas para o funcionamento ou para o controlo das mesmas, de uma forma altamente eficiente e fiável, com soluções de tamanho reduzido, leves e de baixo custo. A Electrónica de Potência consiste numa área da Engenharia Electrotécnica, de carácter interdisciplinar, onde confluem diversas áreas técnicas, das quais se destacam a Electrotecnia (Teoria de Circuitos, Electromagnetismo, Máquinas Eléctricas, Sistemas de Potência, etc.), a Electrónica (Electrónica Analógica e Digital, Semicondutores de Potência, etc.), o Processamento de Sinal e o Controlo. Actualmente a Electrónica de Potência utiliza maioritariamente Microcontroladores para a implementação dos seus sistemas de controlo digitais. É comum a utilização de ferramentas de simulação computacional no auxílio ao desenvolvimento de equipamentos de Electrónica de Potência, de forma a se minimizar o tempo, os custos e os riscos de implementação. Encontram-se circuitos de Electrónica de Potência quando se quer modificar a forma como a Energia Eléctrica é disponibilizada, seja de corrente alternada para corrente contínua (utilizando Rectificadores), ou de corrente contínua para corrente alternada (com o uso de Inversores), seja para alterar a amplitude de tensões e correntes, tanto em corrente contínua (utilizando Choppers ou SMPS – Switch-Mode Power Supplies – Fontes de Alimentação Comutadas), quanto em corrente alternada (com o uso
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robótica
de Reguladores de Tensão ou Dimmers), ou ainda para mudar o valor da frequência (com o uso de Cicloconversores ou pela combinação de Rectificadores e Inversores). Existem circuitos de Electrónica de Potência para aplicações de baixíssima potência, desde alguns miliWatts (em telefonia móvel, por exemplo), até aplicações de elevadíssima potência, que atingem os GigaWatts (em HVDC – transporte de energia em alta tensão em corrente contínua). Já as tensões podem ir desde menos de 1 Volt até centenas de milhares de Volts, e as correntes desde miliAmperes até milhares de Amperes. A Electrónica de Potência está cada vez mais presente na tecnologia moderna, com diversas aplicações, como Controlo de Motores, de Iluminação, de Aquecimento e Refrigeração, de Electrodomésticos (máquinas de lavar, frigoríficos, etc.); Fontes de Alimentação (em televisores, computadores, robôs, lâmpadas de alta eficiência, etc.); UPS (fontes de alimentação ininterruptas); Produção de Energia (em hidroeléctricas reversíveis, turbinas eólicas, instalações fotovoltaicas, etc.); Transporte e Distribuição de Energia (HVDC, compensadores estáticos de reactivos, etc.). Nas últimas décadas a Electrónica de Potência tem experimentado um grande desenvolvimento, que se deverá manter nos próximos anos, graças à evolução e redução dos custos das tecnologias que utiliza, que permitirá que seja cada vez mais utilizada nas aplicações actuais, bem como em novas utilizações, como: Sistemas Descentralizados para Produção de Energia a partir de Fontes Renováveis; Veículos Eléctricos e Híbridos, Travagem Regenerativa; Transportes por Levitação Magnética (MagLev); Filtros Activos de Potência para Melhoria da Qualidade de Energia Eléctrica (compensação dinâmica de harmónicos, factor de potência, desequilíbrios, sobretensões, subtensões, etc).