Transformador de alta frequência para aplicação a transformadores de estado sólido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Nuno Polido dos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/16704
Resumo: Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo: Automação e Eletrónica Industrial
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O foco da presente dissertação consiste no estudo do transformador de alta frequência, mais concretamente no desenvolvimento de um conjunto de etapas que permitam o dimensionamento otimizado deste a partir das características nominais pretendidas para o conversor e a respetiva obtenção do modelo equivalente. Abordando algumas das topologias e materiais disponíveis no mercado, para os núcleos magnéticos, enrolamentos e condutores e a respetiva análise das vantagens e desvantagens de cada um. Bem como a análise do impacto sobre estes, devida a operação em alta frequência e respetivas soluções que permitem reduzir este impacto, com as enumeras vantagens que a utilização destes têm relativamente aos transformadores tradicionais de 50/60Hz. Em complemento é efetuado o estudo, de uma forma mais simplificada, de parte do esquema de potência do transformador de estado sólido, nomeadamente os conversores de potência, que se encontram imediatamente antes e depois do transformador de alta frequência, respetivamente. Tal como o estudo de uma técnica de controlo que permita o correto funcionamento deste. Abordando igualmente os semicondutores de potência disponíveis no mercado, técnicas de comando dos semicondutores de potência e controlo do conversor por forma a permitir bidirecionalidade de potência. Por último, elaboração de um modelo para simulação numérica e respetiva implementação prática em laboratório, por forma a validar o esquema equivalente obtido para o transformador de alta frequência e a validação da técnica de controlo desenvolvido.This master's thesis aims to theoretically study high-frequency transformers incorporated in solid state transformers and the part of the control system inherent in solid state transformers (SST). This dissertation focuses on developing a set of steps to design an optimized high-frequency transformer from the nominal characteristics desired for the converter and the respective obtaining of the equivalent model. It will address some of the topologies and materials available on the market for magnetic cores, windings, and conductors and the respective analysis of the advantages and disadvantages of each of them. It will also analyze the impact of a high-frequency transformer operation and the solutions that allow this impact to be reduced without forgetting the numerous advantages of their use over traditional 50/60 Hz transformers. In addition, it is conducted a more simplified study of a part of the power scheme of the Solid State transformer, namely the power converters - which are immediately before and after the high-frequency transformer, respectively. As well as the study of a control technique that allows its correct operation. It also addresses the power semiconductors device available on the market, control techniques for them, and the control of the converter to allow power bidirectionality. Ultimately, a model for numeric simulation and its laboratory implementation will take place to validate the equivalent scheme obtained for the high-frequency transformer and validate the developed control technique.Gambôa, Paulo José Duarte LandeiroChaves, Miguel Cabral FerreiraRCIPLSantos, Nuno Polido dos2023-12-14T13:19:09Z20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/16704TID:203371690porSANTOS, Nuno Polido dos - Transformador de alta frequência para aplicação a transformadores de estado sólido. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2022. 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