Inversores multiníveis híbridos assimétricos com acoplamento magnético.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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/1573 |
Resumo: | Esta dissertação examina seis topologias hibridas assimétricas com acoplamento magnético. O termo topologia hibrida assimétrica se refere a qualquer topologia que combine os princípios das topologias clássicas com duas fontes de tensão isoladas ou mais com tensões diferentes. Das topologias propostas, quatro possuem saída única conectada ao ponto intermediário do barramento e as restantes dispõem de saída diferencial usando outro braço de dois níveis. Para simplificar o estudo destas topologias, desenvolveu-se um modelo elétrico e magnético detalhado dos indutores acoplados usando componentes de modo comum e diferencial. Posteriormente, esse modelo foi inserido no modelo do conversor para o desenvolvimento de uma estratégia de controle da corrente de saída e da corrente de modo diferencial garantindo a operação em modo de condução continua com número reduzido de componentes. Os modos de operação e as respectivas estratégias de modulação são apresentados. Além disso, o efeito da diferença das tensões de polo máximas sobre o desempenho dos conversores e na escolha do indutor acoplado foi analisado. Para avaliar o desempenho destas topologias, foram realizadas simulações com os modelos completos das chaves e dos diodos usando o software PSIM fixando a potência de saída para todas as topologias em 1 kVA. Também, alguns resultados experimentais em malha aberta são apresentados para validar os modelos desenvolvidos |
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Inversores multiníveis híbridos assimétricos com acoplamento magnético.Acoplamento MagnéticoInversores MultinívelIndutores AcopladosMagnetic CouplingMultilevel InvertersCoupled InductorsEngenharia ElétricaEsta dissertação examina seis topologias hibridas assimétricas com acoplamento magnético. O termo topologia hibrida assimétrica se refere a qualquer topologia que combine os princípios das topologias clássicas com duas fontes de tensão isoladas ou mais com tensões diferentes. Das topologias propostas, quatro possuem saída única conectada ao ponto intermediário do barramento e as restantes dispõem de saída diferencial usando outro braço de dois níveis. Para simplificar o estudo destas topologias, desenvolveu-se um modelo elétrico e magnético detalhado dos indutores acoplados usando componentes de modo comum e diferencial. Posteriormente, esse modelo foi inserido no modelo do conversor para o desenvolvimento de uma estratégia de controle da corrente de saída e da corrente de modo diferencial garantindo a operação em modo de condução continua com número reduzido de componentes. Os modos de operação e as respectivas estratégias de modulação são apresentados. Além disso, o efeito da diferença das tensões de polo máximas sobre o desempenho dos conversores e na escolha do indutor acoplado foi analisado. Para avaliar o desempenho destas topologias, foram realizadas simulações com os modelos completos das chaves e dos diodos usando o software PSIM fixando a potência de saída para todas as topologias em 1 kVA. Também, alguns resultados experimentais em malha aberta são apresentados para validar os modelos desenvolvidosThis paper examines six asymmetric hybrid topologies with magnetic coupling. The term “asymmetric hybrid topology” refers to any topology that combines the principles of classical topologies with two isolated voltage sources or more with different voltages. From these topologies, four have single-ended output connected to the midpoint of dc-link and the remaining has differential output employing another two-level arm. To simplify the analysis, a detailed electric and magnetic model of the coupled inductors was developed appealing to common- and differential-mode components. Subsequently, this model was inserted into the model of the converter for developing a control strategy for the output and the differential mode currents, ensuring the operation in continuous conduction mode with a reduced number of components. The modes of operation and the modulation strategies are presented. In addition, the difference of the maximum pole voltages was analyzed for determining its effect on the converter performance and the coupled inductor selection. To evaluate the performance of these topologies, simulations were performed with the complete models of switches and diodes using the PSIM software by setting the output power at 1 kVA for all topologies. Also, experimental open loop results are presented to validate the developed models.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGSILVA, Edison Roberto Cabral da.SILVA, Edison Roberto Cabral dahttp://lattes.cnpq.br/7577873305205472JACOBINA, Cursino Brandão.VITORINO, Montiê Alves.BUENO, Diego Alberto Acevedo.2015-082018-08-28T20:15:07Z2018-08-282018-08-28T20:15:07Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1573BUENO, D. A. A. Inversores multiníveis híbridos assimétricos com acoplamento magnético. 2015. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2015.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-06-15T19:02:29Zoai:localhost:riufcg/1573Biblioteca 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:48512021-06-15T19:02:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Esta dissertação examina seis topologias hibridas assimétricas com acoplamento magnético. O termo topologia hibrida assimétrica se refere a qualquer topologia que combine os princípios das topologias clássicas com duas fontes de tensão isoladas ou mais com tensões diferentes. Das topologias propostas, quatro possuem saída única conectada ao ponto intermediário do barramento e as restantes dispõem de saída diferencial usando outro braço de dois níveis. Para simplificar o estudo destas topologias, desenvolveu-se um modelo elétrico e magnético detalhado dos indutores acoplados usando componentes de modo comum e diferencial. Posteriormente, esse modelo foi inserido no modelo do conversor para o desenvolvimento de uma estratégia de controle da corrente de saída e da corrente de modo diferencial garantindo a operação em modo de condução continua com número reduzido de componentes. Os modos de operação e as respectivas estratégias de modulação são apresentados. Além disso, o efeito da diferença das tensões de polo máximas sobre o desempenho dos conversores e na escolha do indutor acoplado foi analisado. Para avaliar o desempenho destas topologias, foram realizadas simulações com os modelos completos das chaves e dos diodos usando o software PSIM fixando a potência de saída para todas as topologias em 1 kVA. Também, alguns resultados experimentais em malha aberta são apresentados para validar os modelos desenvolvidos |
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