terça-feira, 3 de setembro de 2013

Falando de Estabilizadores um assunto controverso

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Estabilizadores de Tensão Profissionais. 

Estabilizador Profissional eletrônico não tem nada a ver com os fornecidos para PC´s domésticos.

A algum tempo escrevi um tópico a respeito em um fórum que não existe mais.
O problema é o comparativo que se faz com estabilizadores de uso doméstico e aplicados no uso de informática principalmente, estes são diferentes e mesmo assim, não são as soluções definitivas para os distúrbios elétricos, mas aceitáveis como controladores dos níveis da tensão dentro de especificações.

Quando o Eng. A. Faller escreveu o tópico Razões porque os estabilizadores atrapalham a fonte do PC  Em vários Fóruns), audaciosamente escrevi este outro com o titulo estabilizadores profissionais é outro papo.

Não foi com o intuito de dizer que estes vão resolver todos os problemas dos distúrbios elétricos e sim de diferenciar aquelas imagens dos reles danificados pelo uso, gerando muito mais problemas para os equipamentos do que solução. Aqueles eram remédios tarja preta segundo o Mestre Faller, estes diríamos vermelha.
A verdade que os estabilizadores profissionais são largamente utilizados até os dias de hoje em CPD, aplicação hospitalar, alimentação de máquinas automatizadas dentro da indústria, transmissores de radio e TV e por aí afora. Um grande mercado para as industrias de energia que produzem no-break´s , fontes CC e acionamentos industriais.

Nesta primeira parte vamos comentar sobre os por Step´s ou degraus. Numa segunda parte comentaremos sobre os lineares.


ESTABILIZADORES POR STEP´S:

Por volta dos Anos 70 até inicio dos Anos 80, a Empresa Gaúcha, BK Eletrônica, desenvolveu os primeiros Estabilizadores por Step´s.
Este primeiro estabilizador consistia de uma serie de reatores em serie com a linha. Primários de baixa impedância e um secundário de alta impedância, para controle dos níveis da tensão desejada na saída.
No exemplo coloquei apenas dois TA´s, mas na verdade era uma série de TA´s em média de 5 a 6
Utilizando Triak´s no chaveamento, apresentava alguns problemas funcionais que quase sempre resultavam em troca destes módulos.
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:A...2kbvKLmDZ1sz2A
Vejam um exemplo grosseiro que fiz agora para exemplificação.
Fig. 1

Os círculos correspondem às chaves eletrônicas por triak´s mais poderia ser tiristores.
O segundo exemplo foi uma tecnologia trazida pela Saturnia Sistemas de Energia, que consistia em utilizar somente um trafo regulador (Primário de baixa impedância e Secundário de Alta) e um auto- trafo com tapes para incluir vários níveis de tensão no secundário do Regulador, de forma que se obtivessem tensões de saída proporcionais ao tape utilizado.
Para os dois casos, notem que os trafos- reguladores têm Center-tape, sendo um tape em fase com a linha e outro em contra fase, para justamente fazer as correções de soma ou subtração. Normalmente a relação é de 1:10 de forma que, um nível de 30 volts no secundário corresponde a uma correção de 3 V na saída, por exemplo.
Atualmente, pequenas modificações neste projeto básico são os mais utilizados no mercado, pela velocidade de resposta obtida nas correções.
O circuito funcionaria, por exemplo, para soma chave A e chave G, teríamos o primeiro degrau que daria uns 3 volts a mais na saída em relação à entrada. O segundo degrau seria chave A com F e teríamos 6 volts e assim por diante. Quando a tensão de entrada é igual à de saída teríamos A e B fechadas colocando em curto o trafo regulador. Para baixar a tensão o contrario, B fechando em relação ao trafo de soma de G a C.
Vide Fig. 2. 
Alguém há de perguntar como funciona o by-pass?

No primeiro caso, existia reles que colocavam em curto os secundários dos trafos-reguladores e no segundo normalmente é contactores. 
Quando ligado primeiramente, os sensores verificavam se a tensão de saída estava dentro das especificações, logo em seguida todos triak´s eram disparados para abertura dos reles e só depois para a seleção de controle.
No caso da figura 2, tem contator que curto-circuita o trafo-regulador, seguindo depois como descrito no exemplo 1. Neste caso as chaves Eletrônicas são a Tiristores pela potencia maior desenvolvida. A diferença é que, quando o contactor do by-pass é aberto, as chaves A e B são acionadas só depois que é fechada a seleção para a tensão correta de saída.
http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAHA0AK-0.jpg
Basicamente até os dias de hoje são utilizados estes tipos de estabilizadores para regulação por degraus ou Step´s..

Vejamos a foto de um Estabilizador de 150 Kva.


Este artigo do Eng. Antonio Figueira mostra com maiores detalhes construtivos e funcionais.
http://antoniofigueira.com.br/artigo-07.htm

ESTABILIZADORES TIPO LINEAR;

ESTABILIZADOR LINEAR ESTÁTICO OU CONTROLE POR FASE

Lá na longínqua década de 70 a empresa Amplimag foi uma das pioneiras da produção desta tecnologia de estabilização de tensão. Como o nome sugere a tensão de saída se mantém constante independente da variação da tensão de entrada. Poderia se dizer que o controle é exercido por uma chave estática tiristorizada controlada.
Aparentemente parece a melhor técnica de estabilização, mas, tem contra si, algumas desvantagens.
A primeira é o tamanho e peso do equipamento, seguida pelo rendimento, resposta dinâmica e filtros adicionais na saída.
Em função disso, tem restrições de aplicação em locais de redes com problemas de harmônicos e distorção acentuada.
Vide a figura dois da exemplificação.

ESTABILIZADOR LINEAR COM FILTRO RESSONANTE OU IMPEDÂNCIA VARIÁVEL.

Este tem sido a preferência de muitos fabricantes nacionais porque se controla o filtro ressonante e não a potencia, não necessitando, portanto de grande componentes estáticos de potencia.
Vide a figura 1 da exemplificação.
Como o anterior, tem contra si, restrições de aplicação, por exemplo, em plantas fabris onde tenha muito acionamentos, gerando harmônicos e distorções na rede. Isso pode afetar os capacitores internos.

ESTAS E OUTRAS TECNOLOGIAS SÃO MOSTRADAS NESTE BELO TRABALHO DO CLÓVIS ANTÔNIO PETRY;

https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/i...issertacao.pdf

Como citado acima, a grande maioria dos fornecedores de No-breaks também dispõem das duas tecnologias de estabilizadores para disponibilizar aplicações especificas. Como exemplo entre as dezenas de fornecedores do mercado nacional, cito esta ...
http://www.tecnicontrol.com.br/index.php


ESTABILIZADOR COM INVERSOR

Este é considerado o melhor entre os estabilizadores, pois alia quase todas as características de um no-break profissional, aliás, é praticamente um no-break sem baterias. Tem contra si um custo elevado, chegando a pouco mais de 60% do valor de um no-break similar.
O Mestre A. Faller chamaria de um remédio tarja amarela.
Aplicado em sistemas de alta sensibilidade ou mesmo funcionando como conversor de freqüência (60 Hz para 50 Hz ou vice versa por exemplo). Em telecomunicações tem um primo próximo, o Inversor de 48 VC para saída AC em 220 ou 380 Vac alimentando principalmente o ar condicionado e iluminação de emergência.
Foto exemplificativa anexa;


Dados complementares nas páginas 4 e 5 do artigo citado acima;
http://www.inep.ufsc.br/files/teses/(t42)Tese_Petry.pdf

José Amilton  
CREA-RS 87746


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