Avanços em conversores fonte de corrente.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21878 |
Resumo: | Este trabalho tem os conversores fonte de corrente como objetos de estudo e é dividido em duas partes: Parte I - conversores fonte de corrente ponte-H monofásicos; e Parte II - conversores fonte de corrente tipo-X. O objetivo final deste trabalho é desenvolver novas topologias de modo a tornar os conversores fonte de corrente mais competitivos. Visa-se encontrar soluções de eletrônica de potência que aumentem a eficiência e/ou densidade de potência do conversor sem que haja prejuízo para o funcionamento e qualidade da energia elétrica processada. A Parte I busca soluções de conversores ponte-H monofásicos com número reduzido de chaves controladas (assimétricos). Além de apresentar a topologia ponte-H monofásica convencional, abordando aspectos comuns às topologias fonte de corrente monofásicas, estuda-se topologias assimétricas com três níveis e multiníveis. Apesar de ter os objetivos alcançados na Parte I, a baixa densidade de potência dos conversores monofásicos motiva o estudo dessas topologias em suas versões multifásicas. A Parte II aborda soluções multifásicas visando a redução do número de chaves e de perdas por condução dos conversores. A exemplo da Parte I, as discussões específicas sobre as novas topologias foram estruturadas por considerações inerentes a topologias fonte de corrente convencionais. Revisa-se a topologia tipo-X bifásica, apresenta-se sua generalização e suas versões assimétricas com substituição de chaves ativas por diodos. Também é feito um estudo de uma técnica de sincronismo que objetiva reduzir a oscilação da corrente do barramento CC de conversores fonte de corrente CA-CC-CA monofásicos. Todas proposições são validadas via resultados de simulações e/ou experimentais, mostrando a sua exequibilidade e melhorias quando comparadas com as soluções convencionais. |
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Avanços em conversores fonte de corrente.Advances in current source converters.Conversores fonte de correnteProcessamento de energiaChaves ativas - número reduzidosConversores de corrente tipo-XConversores de corrente ponte-H monofásicosTécnica de sincronismoRetificadores fonte de corrente monofásicos assimétricosCurrent source convertersenergy processingActive keys - reduced numberX-type current convertersSingle-phase H-bridge current convertersSynchronism techniqueAsymmetric single-phase current source rectifiershttp://lattes.cnpq.br/1945886683703701Este trabalho tem os conversores fonte de corrente como objetos de estudo e é dividido em duas partes: Parte I - conversores fonte de corrente ponte-H monofásicos; e Parte II - conversores fonte de corrente tipo-X. O objetivo final deste trabalho é desenvolver novas topologias de modo a tornar os conversores fonte de corrente mais competitivos. Visa-se encontrar soluções de eletrônica de potência que aumentem a eficiência e/ou densidade de potência do conversor sem que haja prejuízo para o funcionamento e qualidade da energia elétrica processada. A Parte I busca soluções de conversores ponte-H monofásicos com número reduzido de chaves controladas (assimétricos). Além de apresentar a topologia ponte-H monofásica convencional, abordando aspectos comuns às topologias fonte de corrente monofásicas, estuda-se topologias assimétricas com três níveis e multiníveis. Apesar de ter os objetivos alcançados na Parte I, a baixa densidade de potência dos conversores monofásicos motiva o estudo dessas topologias em suas versões multifásicas. A Parte II aborda soluções multifásicas visando a redução do número de chaves e de perdas por condução dos conversores. A exemplo da Parte I, as discussões específicas sobre as novas topologias foram estruturadas por considerações inerentes a topologias fonte de corrente convencionais. Revisa-se a topologia tipo-X bifásica, apresenta-se sua generalização e suas versões assimétricas com substituição de chaves ativas por diodos. Também é feito um estudo de uma técnica de sincronismo que objetiva reduzir a oscilação da corrente do barramento CC de conversores fonte de corrente CA-CC-CA monofásicos. Todas proposições são validadas via resultados de simulações e/ou experimentais, mostrando a sua exequibilidade e melhorias quando comparadas com as soluções convencionais.This work aims to study the current source converters being divided in two parts: Part I - Hbridge single-phase current source converters; and Part II - X-type current source converters. The main objective of this work is to develop new topologies that can increase the current source converter competitiveness. The research is guided towards the development of new power electronics solutions that can increase the efficiency and/or power density without compromising the power quality or the operation of the converter. Part I studies H-bridge single-phase converters solutions with reduced active switch count (asymmetric topologies). Besides the conventional single-phase topology, three-level and multilevel topologies are studied. Besides the achievement of the proposed objectives in Part I, the low power density of single-phase converters motivated the study of the multiphase version of the topologies studied in Part I. Part II regards multiphase solutions, aiming the reduction of active switch count and power losses. As done in Part I, the presentation of the new topologies is structured by inherent characteristics of the conventional multiphase current source converters. The two-phase X-type current source converter is reviewed, being followed by the proposal of its generalized solution (multiphase), after that,the assymetrical technique presented on Part I is applied to the X-type current source converters, resulting in the asymmetrical X-type topologies. Also a synchronization technique for single-phase ACDC- AC converters is presented, aiming to reduce the DC-link current oscillation. The presented topologies are validated via simulation and/or experimental results, showing their feasibility and improvements when compared to the conventional converters.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM LETRAS EM REDE PROFLETRAS (UFRN)UFCGCORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter.CORRÊA, M. B. R.http://lattes.cnpq.br/0041843905239864VITORINO, Montiê Alves.VITORINO, M. A.http://lattes.cnpq.br/1945886683703701OLIVEIRA, Alexandre Cunha.JACOBINA, Cursino Brandão .OLIVEIRA JÚNIOR, Demercil de Souza.HELDWEIN, Marcelo Lobo.COSTA, Louelson Afrânio Leugirdes de Azevedo Cavalcanti.2020-03-022021-11-08T11:57:18Z2021-11-082021-11-08T11:57:18Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21878COSTA, Louelson Afrânio Leugirdes de Azevedo Cavalcanti. Avanços em conversores fonte de corrente. 2020. 170f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2020. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21878porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-11-08T11:58:25Zoai:localhost:riufcg/21878Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-11-08T11:58:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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