É assim que faziam inversor On-grid para injetar energia na rede antigamente.

albert_emule · 28 de fevereiro de 2023

Trata-se de um retificador controlado. Mas também consegue operar como inversor on-grid.

Vou explicar:

O coração do circuito é aquele indutor de 50mH.

Para poder operar como inversor On-grid, os SCR precisam ser acionados num intervalo de ângulo entre 90 graus (topo da senoide) a no máximo 180 graus que é o fim da senoide, quando zera. Sendo que se acionar os SCR próximo ao ângulo de 90 graus a potência injetada na rede será máxima. Se acionar os SCR próximo ao ângulo de 180 graus a potência injetada na rede será mínima.

Quando os SCR são acionados, o semi-ciclo correspondente da rede é chaveado em série com os painéis solares em cima do indutor. Isso faz carregar no indutor uma parcela da energia da rede somadas a uma parcela da energia dos paneis solares.

Como vocês devem saber, SCR não desliga enquanto existir corrente circulando por eles. Então quando a senoide vai a zero lá em 180 graus, o indutor lá de 50mH vai estar com muita energia armazenada anteriormente onde foi armazenada a energia da rede somada a energia dos painéis solares. Com isso o indutor vai ter a tendência de manter a corrente circulado, mesmo a senoide estando em Zero. Então quando a senoide inverter, o indutor vai forçar uma corrente na rede no outro semi-ciclo e isso vai fazer injetar energia na rede.

No semi-ciclo seguinte a história se repete.

Outros detalhes:

É esse tipo de circuito que usam na Itaipu para transformar 50Hz do Paraguai em 60Hz pro Brasil. Só que lá é usado uma rede de 6 fases: Uma combinação de transformador Triângulo com estrela, que geram corrente de 12 pulsos que possui uma característica de já sair uma corrente quase senoidal, fácil de filtrar as harmônicas.

É muito provável que ainda existam grande usinas de energia solar e eólicas que ainda usem esse sistema para injetar energia na rede.

É uma técnica bastante usada em sistemas de transmissão de corrente contínua em usinas de energia pelo mundo.

.if · 28 de fevereiro de 2023

25 minutos atrás, albert_emule disse:

próximo ao ângulo de 90 graus

Nas figuras parece a 45º (ou 180-45). ou seja não muito próximo. Me lembro vagamente que 45º é onde há mais energia ... p.ex. a vrms = vp*seno(45). também é um ângulo (teórico) pra um canhão lançar a bala + longe.

Quase senti vontade fazer pois meu relógio ainda é de disco. Há chance de pifar meu painel? P.ex. se todos os scr em curto. E se eu colocar um diodo em série? e outro em anti paralelo com a célula? (que já tem)

albert_emule · 28 de fevereiro de 2023

35 minutos atrás, .if disse:

Nas figuras parece a 45º (ou 180-45). ou seja não muito próximo. Me lembro vagamente que 45º é onde há mais energia ... p.ex. a vrms = vp*seno(45). também é um ângulo (teórico) pra um canhão lançar a bala + longe.

Mas pode até 90 Graus.

Veja essa simulação que o professor lá colocou 100 graus e injetou 18Kw:

35 minutos atrás, .if disse:

Quase senti vontade fazer pois meu relógio ainda é de disco. Há chance de pifar meu painel? P.ex. se todos os scr em curto. E se eu colocar um diodo em série? e outro em anti paralelo com a célula? (que já tem)

Tem como colocar proteções.

anti paralelo vai evitar que o painel receba corrente invertida e pode colocar algo para desconectar o painel caso a tensão dele esteja zerada tipo que ocorre em curto-circuito.

O indutor é meio difícil de fazer:

Um indutor de 50mH que suporte pelo menos uns 20A.

Pelo que andei pesquisando, seria um núcleo um pouco maior que transformador de Microondas:

https://www.hammfg.com/part/195R20?referer=949

https://www.hammfg.com/files/parts/pdf/195R20.pdf

A resistência do fio é de 0,130 Ohms

.if · 28 de fevereiro de 2023

Puts... agora que caiu a ficha: acho que meu painel tem que ter a tensão da rede ou pelo menos a tensão do momento do disparo .. P.ex. sendo o painel solar 36V ele deve disparar aos 36 da descida da senoide pra somar à rede. Ou seja ele deve se somar a parcela da v que for menor que a dele Ou se não ligar vários em série pra dar os 220dc pra contornar a senoide toda. O que no meu caso painéis em série não dá muito certo pois um ou outro fica na sombra e outro não. Não quero trocar de lugar tampouco cortar as árvores do meu quintal...

38 minutos atrás, albert_emule disse:

O indutor é meio difícil de fazer:

ia até perguntar quantas espiras e tal mas acho que nem vale a pesquisa (por enquanto)

albert_emule · 28 de fevereiro de 2023

5 minutos atrás, .if disse:

Puts... agora que caiu a ficha: acho que meu painel tem que ter a tensão da rede ou pelo menos a tensão do momento do disparo .. P.ex. sendo o painel solar 36V ele deve disparar aos 36 da descida da senoide pra somar à rede. Ou seja ele deve se somar a parcela da v que for menor que a dele Ou se não ligar vários em série pra dar os 220dc pra contornar a senoide toda. O que no meu caso painéis em série não dá muito certo pois um ou outro fica na sombra e outro não. Não quero trocar de lugar tampouco cortar as árvores do meu quintal...

Lá no vídeo o professor simulou um monofásico em rede de 120Vac. Painel solar de 100V DC.

injetou 140W com um ângulo pequeno, distante de 90 graus.

5 minutos atrás, .if disse:

ia até perguntar quantas espiras e tal mas acho que nem vale a pesquisa (por enquanto)

O lado bom é que é um negócio bruto. Tem garantia de 30 anos. Não dá defeito tão cedo.

Mereceria um controlador MPPT analógico igual o que eu postei no outro tópico.

.if · 28 de fevereiro de 2023

1 hora atrás, albert_emule disse:

rede de 120Vac. Painel solar de 100V DC.

injetou 140W com um ângulo pequeno, distante de 90 graus.

Está me batendo curiosidade... mesmo com a rede aos 10V na senoide p.ex., ele tenta injetar 100V? Tentando fazer a senoide subir? Ou é aí que entra o indutor? Pra meio que amortecer a coisa? Nada pessoal claro, mas é que precisaria entender a nível de eletrons ... vai que algum dia eu tente fazer um treco deste com zero matemática...

De fato certa feita visualizei um sistema muuuuito minimalista d+ da conta: uma fonte ac em paralelo com a rede. . algo como uma fonte dc (=meu gerador que acho que já te mostrei) e um inversor de polaridade sincronizado com a rede.. jogava uma onda quadrada em paralelo com a senoidal..... mas claro não é bem assim. E também num tava nem aí pros ruídos na rede. O lance era parar o relógio

albert_emule · 1 de março de 2023

5 horas atrás, .if disse:

Está me batendo curiosidade... mesmo com a rede aos 10V na senoide p.ex., ele tenta injetar 100V? Tentando fazer a senoide subir? Ou é aí que entra o indutor? Pra meio que amortecer a coisa? Nada pessoal claro, mas é que precisaria entender a nível de eletrons ... vai que algum dia eu tente fazer um treco deste com zero matemática...

O indutor faz a coisa ficar em modo corrente.

Uma corrente que força a rede subir depois que inverte a polaridade.

Isso lembra um conversor boost que opera em 60Hz e ainda bidirecional.

.

MOR_AL · 1 de março de 2023

Em mil novecentos e antigamente, (acho que 1984), trabalhei com isso.

O tiristor só poderia ser acionado a partir dos 90º e 270º. Isso porque o indutor mantém a corrente até os 180º e 360º.

O indutor mantém a corrente simétrica em relação aos 90 e 270. Se for acionado antes, um tiristor ainda vai estar conduzindo, quando o outro for acionado, curto-circuitando as fontes.

MOR_AL

.if · 1 de março de 2023

Como se fosse um regulador chaveado pra ac?

7 horas atrás, MOR_AL disse:

ser acionado a partir dos 90º e 270º

No caso dos 90º ... pra uma rede 127, significa que minha fonte de ter + de 170Vdc? Pro caso de ser intermitente tipo a solar ou eólica (ou meu gerador dc de 1956), devo medir a v disponível, comparar com a rede e acionar no momento certo? Num caso teórico muito louco.. vai que eu queira aplicar toda a minha bateria 12V com seus 300A na rede, devo aplicar quando a senoide estiver em 11.99V?

A medida que finjo que entendo a vontade fazer um treco deste vem e vai...

.. E eu me referi a vaga lembrança que aos 90º dá-se a tensão de pico por isso conectei mentalmente os 170V de pico a uma rede 127.. por isso conectei meu hipatético painel solar de 170V naquele momento de pico. Estou acompanhando [os eletrons] na onda.. mas já vi que sem acompanhante mental normal... e isso é normal no meu caso.

1 hora atrás, MOR_AL disse:

Só estou me referindo ao acionamento de tiristores com uma carga que contenha indutor.

MOR_AL · 1 de março de 2023

3 horas atrás, .if disse:

No caso dos 90º ... ... estiver em 11.99V?

Só estou me referindo ao acionamento de tiristores com uma carga que contenha indutor.

A corrente fica simétrica em relação aos 90º e 270º.

5 horas atrás, MOR_AL disse:

O indutor mantém a corrente simétrica em relação aos 90 e 270

Sem querer retificar o tiristor, porém retificando o meu engano...

O indutor mantém a corrente simétrica em relação aos 180º e 360º.

Se for acionar antes de 90º, a corrente pode passar de 270º e 90º do ciclo seguinte. respectivamente, o que vai dar problema ao acionarmos os tiristores no ciclo seguinte.

MOR_AL

albert_emule · 2 de março de 2023

12 horas atrás, .if disse:

Como se fosse um regulador chaveado pra ac?

No caso dos 90º ... pra uma rede 127, significa que minha fonte de ter + de 170Vdc? Pro caso de ser intermitente tipo a solar ou eólica (ou meu gerador dc de 1956), devo medir a v disponível, comparar com a rede e acionar no momento certo? Num caso teórico muito louco.. vai que eu queira aplicar toda a minha bateria 12V com seus 300A na rede, devo aplicar quando a senoide estiver em 11.99V?

A medida que finjo que entendo a vontade fazer um treco deste vem e vai...

Você só consegue injetar a energia na rede se for forçado uma corrente reversa.
Só se consegue fazer isso, se a tensão da carga for maior que a tensão instantânea da rede:
De 100 graus até 180 graus você tem a fonte DC, panel solar ou baterias em sére com a rede carregando o indutor de 50mH.
Depois de 180 graus, você terá só o indutor em série com a fonte DC forçando uma tensão maior na rede. Assim faz fluir uma corrente reversa na rede.

Tem a senoide da rede onde a corrente vai ser proporcional à integral da senoide, que é o menos-cosseno: A corrente é a mesma senoide da tensão, só que atrasada em 90 graus.

Em relação a tensão, em 90 graus até 180 graus, a corrente no indutor estará subindo até um ponto máximo quando a derirada é nula.

Então antes de 180 graus a derivada é positiva, pois a corrente está subindo no indutor.
Passando de 180 graus, a corrente no indutor passa a cair. Então a derivada é negativa. Se isso acontece, a tensão no indutor tem que inverter e passa a ser negativa.

Ou seja: Após 180 graus a derivada fica negativa e o indutor vai forçar uma tensão negativa menor que a tensão da própria rede no semi-ciclo negativo e assim começa a injetar potência na rede.
Observe que nesse caso uma tensão negativa menor que da própria rede, é uma tensão maior no sentido negativo, pois vamos estar no semi-ciclo negativo.

12 horas atrás, .if disse:

No caso dos 90º ... pra uma rede 127, significa que minha fonte de ter + de 170Vdc?

Pode ser uma rede de127Vac e uma fonte DC de 100V.

Esse circuito funciona semelhante a um conversor boost: O semi-ciclo da rede chaveia no indutor em série com a sua fonte DC que poderia ser 100V.

Daí o indutor carrega a energia da fonte DC junto com a propria energia da rede AC e libera no próximo semi-ciclo.

Como os reativos não fazem girar o medidor de potência da casa, só a parcela de energia ativa é que vai fazer o medidor girar para trás.

Quando a tensão da rede vai em 180 graus, seria equivalente ao chaveador do conversor boost desligar e o indutor fazer liberar a energia.

12 horas atrás, .if disse:

Pro caso de ser intermitente tipo a solar ou eólica (ou meu gerador dc de 1956), devo medir a v disponível, comparar com a rede e acionar no momento certo?

Deve só acionar os tiristores nos momentos adequados.

Deve até fazer um controle MPPT.

12 horas atrás, .if disse:

Num caso teórico muito louco.. vai que eu queira aplicar toda a minha bateria 12V com seus 300A na rede, devo aplicar quando a senoide estiver em 11.99V?

Pode injetar até disparando nos 100 graus da senoide

Esse circuito funciona semelhante a um conversor boost; Vai chavear a tensão da rede em série com a tensão da sua fonte DC lá no indutor para armazenar a energia no núcleo.

Se sua fonte for de 12V, vai armazenar no indutor uma parcela maior da energia da própria rede e muito menos a energia da bateria. Então no próximo semi-ciclo vai injetar na rede uma parcela grande de energia da própria rede, criando uma corrente reativa e vai injetar uma pequena potência ativa na rede, pois os 12V da bateria não vai armazenar muita potência no indutor.