Sistemas de conversão estáticos multiníveis monofásicos e trifásicos.
Autor(a) principal: | |
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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/29373 |
Resumo: | Conversores estáticos com reduzido número de chaves controladas possuem vantagens bastante relevantes, tais como menor complexidade, maior conĄabilidade, além da redução de custos. Na busca por topologias mais simples, sem perder a quantidade de níveis das tensões sintetizadas, neste trabalho são propostas oito topologias formadas por conversores estáticos multiníveis, que foram separadas em três grupos. O primeiro grupo compreende três conĄgurações CA-CC open-end unidirecionais que surgem a partir da utilização de retiĄcadores Vienna, que são formados por braços semicontrolados. O segundo conjunto de topologias é formado por estruturas conectadas em série decorrentes da mistura de braços de dois níveis com braços NPC de três níveis, e do uso de retiĄcadores Vienna. Dentre essas conĄgurações, apenas uma é bidirecional. A última parte consiste em um conversor CA-CC-CA monofásico unidirecional formado por três braços de três níveis, dos quais dois são NPC convencionais. Dentre esses dois, um é compartilhado entre os lados da rede e da carga. O terceiro braço possui reduzido número de chaves. As análises dos sistemas, incluindo as técnicas PWM, são apresentadas, assim como resultados de simulação e experimentais, de modo a veriĄcar a factibilidade das topologias. Os conversores semicontrolados operam em malha fechada de modo que a tensão e corrente no conversor sejam sincronizadas, evitando distorções na passagem por zero das correntes devido à presença de chaves não controladas. A necessidade do sincronismo decorre do fato da síntese das tensões chaveadas ser dependente não apenas dos estados das chaves, mas também do sentido das correntes do conversor. |
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Sistemas de conversão estáticos multiníveis monofásicos e trifásicos.Single-phase and three-phase multilevel static converter systems.Sistemas convertidores estáticos multinivel monofásicos y trifásicos.RetificadoresMultinívelNPCCA-CCViennaRectifiersMultilevelRectificadoresEngenharia ElétricaConversores estáticos com reduzido número de chaves controladas possuem vantagens bastante relevantes, tais como menor complexidade, maior conĄabilidade, além da redução de custos. Na busca por topologias mais simples, sem perder a quantidade de níveis das tensões sintetizadas, neste trabalho são propostas oito topologias formadas por conversores estáticos multiníveis, que foram separadas em três grupos. O primeiro grupo compreende três conĄgurações CA-CC open-end unidirecionais que surgem a partir da utilização de retiĄcadores Vienna, que são formados por braços semicontrolados. O segundo conjunto de topologias é formado por estruturas conectadas em série decorrentes da mistura de braços de dois níveis com braços NPC de três níveis, e do uso de retiĄcadores Vienna. Dentre essas conĄgurações, apenas uma é bidirecional. A última parte consiste em um conversor CA-CC-CA monofásico unidirecional formado por três braços de três níveis, dos quais dois são NPC convencionais. Dentre esses dois, um é compartilhado entre os lados da rede e da carga. O terceiro braço possui reduzido número de chaves. As análises dos sistemas, incluindo as técnicas PWM, são apresentadas, assim como resultados de simulação e experimentais, de modo a veriĄcar a factibilidade das topologias. Os conversores semicontrolados operam em malha fechada de modo que a tensão e corrente no conversor sejam sincronizadas, evitando distorções na passagem por zero das correntes devido à presença de chaves não controladas. A necessidade do sincronismo decorre do fato da síntese das tensões chaveadas ser dependente não apenas dos estados das chaves, mas também do sentido das correntes do conversor.Static converters with reduced number of controlled switches have very relevant advantages, such as less complexity, higher reliability and cost savings. Looking for simpler topologies, without losing the amount of voltage levels synthesized, this work proposes eight topologies composed by multilevel static converters, which were separated into three groups. The Ąrst group comprises three unidirectional AC-DC open-end conĄgurations arising from the use of Vienna rectiĄers, which are formed by semi-controlled legs. The second set of topologies consists of series-connected structures resulting from the mixing of two-level legs with three-level NPC legs, and the use of Vienna rectiĄers. Among these conĄgurations, only one is bidirectional. The last part consists of a unidirectional single-phase AC-DC-AC converter comprising three three-level legs, two of which are conventional NPCs. One leg of these two is shared between the grid and load sides. The third leg has reduced number of controlled switches. The analyses of the systems and PWM techniques are presented, as well as, simulation and experimental results to verify the feasibility of the topologies. Semi-controlled converters operate in closed loop so that the voltage and current of the converter are synchronized, avoiding zero crossover current distortions due to the uncontrolled switches. The need for syncronization is due to the synthesis of the switched voltages being dependent not only on the switches states but also on the direction of the converter currents.Los convertidores estáticos con un número reducido de interruptores controlados tienen ventajas bastante relevantes, como menor complejidad, mayor fiabilidad, además de la reducción de costos En la búsqueda de topologías más simples, sin perder el número de niveles de la voltajes sintetizados, este trabajo propone ocho topologías formadas por convertidores estáticas multinivel, que se separaron en tres grupos. El primer grupo comprende tres configuraciones CA-CC abiertas unidireccionales que surgen del uso de Rectificadores de Viena, que están formados por brazos semicontrolados. el segundo conjunto de topologías está formado por estructuras conectadas en serie resultantes de la mezcla de brazos de dos niveles con brazos NPC de tres niveles y el uso de rectificadores de Viena. Entre estas configuraciones, solo una es bidireccional. La última parte consta de un Convertidor AC-DC-AC monofásico unidireccional formado por tres brazos de tres niveles, de los cuales dos son PNJ convencionales. De estos dos, uno es compartido entre el red y lados de carga. El tercer brazo tiene un número reducido de llaves. Análisis de los sistemas, incluyendo las técnicas PWM, se presentan, así como los resultados de simulación y experimental, con el fin de verificar la factibilidad de las topologías. los convertidores los semicontrolados operan en circuito cerrado de modo que el voltaje y la corriente en el convertidor están sincronizados, evitando distorsiones en los cruces por cero de las corrientes debido a la presencia de llaves no controladas. La necesidad de sincronización surge del hecho de que La síntesis de voltajes conmutados depende no solo de los estados de los interruptores, sino también la dirección de las corrientes del convertidor.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGJACOBINA, Cursino Brandão.JACOBINA, C. B.http://lattes.cnpq.br/0261885352003041NEVES, Francisco de Assis dos Santos.NEVES, F.A.S.http://lattes.cnpq.br/5631067058249781ROCHA, Nady.ROCHA, N.http://lattes.cnpq.br/4787268954488040OLIVEIRA, Alexandre Cunha.OLIVEIRA, A. C.http://lattes.cnpq.br/6699829609793478VITORINO, Montiê Alves.VITORINO, M. A.http://lattes.cnpq.br/1945886683703701SOUSA, Reuben Palmer Rezende de.2019-08-192023-04-13T13:31:55Z2023-04-132023-04-13T13:31:55Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29373SOUSA, Reuben Palmer Rezende de. Sistemas de conversão estáticos multiníveis monofásicos e trifásicos. 2019. 115 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/29373porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2023-04-13T13:33:05Zoai:localhost:riufcg/29373Biblioteca 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:48512023-04-13T13:33:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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