Filtros ativos de potência universais baseados em conversores CA/CC/CA.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: RODRIGUES, Phelipe Leal Serafim.
Data de Publicação: 2019
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/29376
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de topologias de filtros ativos de potência universais para sistemas monofásicos e trifásicos, com o objetivo de compensar potência reativa, distúrbios causados pelo uso de cargas não-lineares, assim como perturbações na rede (afundamentos/sobretensões na fonte de alimentação). Os sistemas propostos foram divididos em quatro categorias. Na primeira categoria estão agrupadas as topologias mo- nofásicas em que apresentam em sua estrutura dois transformadores, um localizado no lado da rede e outro no lado da carga, essas topologias apresentam quatro, cinco, seis e sete braços com chaves controladas. A segunda categoria são topologias monofásicas que apresentam em sua estrutura a utilização de apenas um único transformador, neste caso, foram estudadas topologias com três, quatro e cinco braços contendo chaves controladas. A terceira categoria trata-se de topologias também utilizando um único transformador, porém, diferente da categoria anterior, são utilizados diodos no lugar das chaves contro- ladas em um dos braços das configurações. A quarta e última categoria corresponde às topologias trifasicas com nove braços, em que suas estruturas são série-paralelo—série e são originadas a partir das configurações monofásicas estudadas nas categorias anteriores. As topologias propostas são baseadas em conversores CA/CC/CA que geram tensões multi— níveis por meio de estratégias PWM baseadas em espaço vetorial, com o intuito de reduzir a THD e WTHD no sistema, permitindo assim diminuir as frequências de chaveamento das chaves controladas, reduzindo as perdas nos conversores. Os sistemas completos de controle, incluindo as estratégias PWM desenvolvidas, serão apresentados e comparações entre os filtros propostos e os filtros considerados convencionais na literatura serão feitas. A simulação e os resultados experimentais serão apresentados para validar as abordagens teóricas.
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Na primeira categoria estão agrupadas as topologias mo- nofásicas em que apresentam em sua estrutura dois transformadores, um localizado no lado da rede e outro no lado da carga, essas topologias apresentam quatro, cinco, seis e sete braços com chaves controladas. A segunda categoria são topologias monofásicas que apresentam em sua estrutura a utilização de apenas um único transformador, neste caso, foram estudadas topologias com três, quatro e cinco braços contendo chaves controladas. A terceira categoria trata-se de topologias também utilizando um único transformador, porém, diferente da categoria anterior, são utilizados diodos no lugar das chaves contro- ladas em um dos braços das configurações. A quarta e última categoria corresponde às topologias trifasicas com nove braços, em que suas estruturas são série-paralelo—série e são originadas a partir das configurações monofásicas estudadas nas categorias anteriores. As topologias propostas são baseadas em conversores CA/CC/CA que geram tensões multi— níveis por meio de estratégias PWM baseadas em espaço vetorial, com o intuito de reduzir a THD e WTHD no sistema, permitindo assim diminuir as frequências de chaveamento das chaves controladas, reduzindo as perdas nos conversores. Os sistemas completos de controle, incluindo as estratégias PWM desenvolvidas, serão apresentados e comparações entre os filtros propostos e os filtros considerados convencionais na literatura serão feitas. A simulação e os resultados experimentais serão apresentados para validar as abordagens teóricas.This work presents the development of active power filter topologies universal for single-phase and three-phase systems, with the aim of compensating power reactive power, disturbances caused by the use of non-linear loads, as well as disturbances in the network (sags/overvoltages in the power supply). The proposed systems were divided into four categories. In the first category are grouped the modern topologies. non-phase units that have two transformers in their structure, one located in the network side and another on the load side, these topologies have four, five, six and seven arms with controlled keys. The second category are single-phase topologies that present in their structure the use of only one transformer, in this case, topologies with three, four and five arms containing controlled switches were studied. The third category deals with topologies also using a single transformer, however, unlike the previous category, diodes are used instead of control switches. sides on one of the arms of the configurations. The fourth and final category corresponds to three-phase topologies with nine arms, in which their structures are series-parallel—series and are originated from the single-phase configurations studied in the previous categories. To the proposed topologies are based on AC/DC/AC converters that generate voltages multi— levels through PWM strategies based on vector space, in order to reduce the THD and WTHD in the system, thus allowing to decrease the switching frequencies controlled switches, reducing losses in converters. The complete systems control, including the developed PWM strategies, will be presented and comparisons between the proposed filters and the filters considered conventional in the literature will be made. Simulation and experimental results will be presented to validate the approaches theoretical.Este trabajo presenta el desarrollo de topologías de filtros activos de potencia. universal para sistemas monofásicos y trifásicos, con el objetivo de compensar la potencia potencia reactiva, perturbaciones causadas por el uso de cargas no lineales, así como perturbaciones en el red (bajadas/sobretensiones en el suministro eléctrico). Los sistemas propuestos fueron dividida en cuatro categorías. En la primera categoría se agrupan las topologías modernas. unidades no fásicas que tienen dos transformadores en su estructura, uno ubicado en el del lado de la red y otra del lado de la carga, estas topologías tienen cuatro, cinco, seis y siete brazos con llaves controladas. La segunda categoría son topologías monofásicas que presentan en su estructura el uso de un solo transformador, en este caso, Se estudiaron topologías con tres, cuatro y cinco brazos que contenían interruptores controlados. La tercera categoría se ocupa de las topologías que también utilizan un solo transformador, sin embargo, a diferencia de la categoría anterior, se utilizan diodos en lugar de interruptores de control. lados en uno de los brazos de las configuraciones. La cuarta y última categoría corresponde a topologías trifásicas con nueve brazos, en las que sus estructuras son serie-paralelo—serie y son originado a partir de las configuraciones monofásicas estudiadas en las categorías anteriores. Hacia Las topologías propuestas se basan en convertidores CA/CC/CA que generan voltajes multi— niveles a través de estrategias PWM basadas en espacio vectorial, con el fin de reducir el THD y WTHD en el sistema, lo que permite disminuir las frecuencias de conmutación interruptores controlados, reduciendo pérdidas en los convertidores. Los sistemas completos control, incluidas las estrategias PWM desarrolladas, se presentarán y comparaciones entre los filtros propuestos y los filtros considerados convencionales en la literatura. Se presentarán simulaciones y resultados experimentales para validar los enfoques. teórico.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGJACOBINA, Cursino Brandão.JACOBINA, C. B.http://lattes.cnpq.br/0261885352003041SALVADORI, Fabiano.SALVADORI, F.http://lattes.cnpq.br/0735993399553280OLIVEIRA JÚNIOR, Demercil de Souza.OLIVEIRA JÚNIOR,D.S.http://lattes.cnpq.br/8797685933461323VITORINO, Montiê Alves.VITORINO, M. A.http://lattes.cnpq.br/1945886683703701LIMA, Antonio Marcus Nogueira.LIMA, A. M. N.http://lattes.cnpq.br/2237395961717699RODRIGUES, Phelipe Leal Serafim.2019-07-302023-04-13T17:17:33Z2023-04-132023-04-13T17:17:33Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29376RODRIGUES, Phelipe Leal Serafim. Filtros ativos de potência universais baseados em conversores CA/CC/CA. 2019. 184 fl.Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. 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RODRIGUES, Phelipe Leal Serafim. Filtros ativos de potência universais baseados em conversores CA/CC/CA. 2019. 184 fl.Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29376
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