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Condicionamento de Energia Elétrica e Dispositivos FACTS

S. M. Deckmann e J. A. Pomilio

7. FILTROS PASSIVOS E ATIVOS
São estudadas neste capítulo estruturas de circuitos capazes de mitigar o problema de distorção de correntes e/ou tensões em sistemas elétricos. Inicia-se com os filtros passivos, verificando alguns aspectos de seu dimensionamento, bem como problemas de uso em sistemas com distorção de tensão e com harmônicos não característicos.
No que se refere aos filtros ativos, toma-se como base os conversores CC-CA operando com Modulação por Largura de Pulso, conforme estudados em capítulo anterior, aproveitando-se sua capacidade de sintetizar correntes ou tensões de formas quaisquer, seguindo uma referência específica. Verifica-se a aplicação de técnicas diferentes para o controle de filtros ativos trifásicos. São vistos filtros mono e trifásicos operando com o método da síntese de cargas resistivas. Na seqüência são analisados filtros híbridos, os quais associam filtros passivos e ativos.
7.1 Filtros passivos
A solução clássica para a redução da contaminação harmônica de corrente em sistemas elétricos é o uso de filtros sintonizados conectados em derivação no alimentador.
A estrutura típica de um filtro passivo de harmônicos de corrente é mostrada na figura
7.1. As várias células LC série são sintonizadas nas proximidades das freqüências que se deseja eliminar, o que, via de regra, são os componentes de ordem inferior. Para as freqüências mais elevadas é usado, em geral, um simples capacitor funcionando como filtro passa-altas. A carga considerada neste exemplo é do tipo fonte de corrente e é similar à que se obtém com o uso de um retificador tiristorizado trifásico, alimentando uma carga indutiva, como um motor de CC.
Na freqüência da rede, os diferentes filtros apresentam uma reatância capacitiva, de modo que contribuem para a correção do fator de potência (na freqüência fundamental), supondo que a carga alimentada seja de