Análise da imunidade de fontes de computador frente a distorções harmônicas e afundamentos de tensão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MOTTA, Lúcio José da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2462
Resumo: Fontes de alimentação para dispositivos eletrônicos são cada vez mais um segmento significativo da carga total em redes de energia, as quais muitas podem impactar na qualidade da energia elétrica, assim como podem sofrer com os distúrbios presentes na mesma. Desta forma, muitos padrões e recomendações foram e estão sendo desenvolvidos para melhorar a compatibilidade entre redes elétricas e dispositivos eletrônicos, incluindo padrões que definem limites para distorção e afundamentos de tensão. Neste viés, este trabalho apresenta algumas normas e recomendações pertinentes a distorções harmônicas, assim como recomendações para testes de imunidade de equipamentos submetidos a afundamentos de tensão. Diante disto, foram realizados testes experimentais em um ambiente controlado de laboratório com fontes de computadores, onde os parâmetros básicos foram registrados para permitir uma análise detalhada da condição de alimentação sob diferentes excitações de tensão. Portanto, em uma primeira etapa foi verificado a compatibilidade e imunidade destes objetos de testes frente a altos níveis de harmônicos de tensão e posteriormente, este fenômeno associado a afundamentos de tensão de até 50% da tensão nominal. Com base na temperatura, tensão de saída (CC), corrente consumida e do funcionamento das fontes de alimentação, este trabalho demonstra que estes dispositivos podem tolerar distorções harmônicas de tensão muito maiores do que os limites típicos recomendados (até 10 vezes mais). Também foi verificado que as fontes de alimentação com controle de fator de potência (PFC) toleram níveis ainda mais altos de distorção de tensão, além de apresentarem melhor desempenho e consumirem menor corrente harmônica do que os designs de fonte de alimentação tradicionais. Os resultados mostram que diferentes formas de onda podem afetar o desempenho da carga, principalmente quando ocorrem concomitantemente a afundamentos de tensão, todavia nenhum dano foi observado para este caso. A partir deste trabalho é factível pensar que as regulamentações, principalmente as que tangem as distorções harmônicas, necessitem de estudos e atualizações mais frequentes, haja vista a existência de diversos modelos de equipamentos, além da melhoria no design dos mesmos. Também fica evidente a necessidade de mais investigação com diferentes tipos e topologias de fontes de alimentação para uma avaliação abrangente de seu desempenho, além de avaliar a compatibilidade junto às normas e recomendações, tendo em vista que os atuais limites para distorções harmônicas podem ser considerados bastante severos quanto aos objetos avaliados.
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spelling 2021-06-042021-07-012021-07-01T18:38:37Z2021-07-01T18:38:37Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2462Fontes de alimentação para dispositivos eletrônicos são cada vez mais um segmento significativo da carga total em redes de energia, as quais muitas podem impactar na qualidade da energia elétrica, assim como podem sofrer com os distúrbios presentes na mesma. Desta forma, muitos padrões e recomendações foram e estão sendo desenvolvidos para melhorar a compatibilidade entre redes elétricas e dispositivos eletrônicos, incluindo padrões que definem limites para distorção e afundamentos de tensão. Neste viés, este trabalho apresenta algumas normas e recomendações pertinentes a distorções harmônicas, assim como recomendações para testes de imunidade de equipamentos submetidos a afundamentos de tensão. Diante disto, foram realizados testes experimentais em um ambiente controlado de laboratório com fontes de computadores, onde os parâmetros básicos foram registrados para permitir uma análise detalhada da condição de alimentação sob diferentes excitações de tensão. Portanto, em uma primeira etapa foi verificado a compatibilidade e imunidade destes objetos de testes frente a altos níveis de harmônicos de tensão e posteriormente, este fenômeno associado a afundamentos de tensão de até 50% da tensão nominal. Com base na temperatura, tensão de saída (CC), corrente consumida e do funcionamento das fontes de alimentação, este trabalho demonstra que estes dispositivos podem tolerar distorções harmônicas de tensão muito maiores do que os limites típicos recomendados (até 10 vezes mais). Também foi verificado que as fontes de alimentação com controle de fator de potência (PFC) toleram níveis ainda mais altos de distorção de tensão, além de apresentarem melhor desempenho e consumirem menor corrente harmônica do que os designs de fonte de alimentação tradicionais. Os resultados mostram que diferentes formas de onda podem afetar o desempenho da carga, principalmente quando ocorrem concomitantemente a afundamentos de tensão, todavia nenhum dano foi observado para este caso. A partir deste trabalho é factível pensar que as regulamentações, principalmente as que tangem as distorções harmônicas, necessitem de estudos e atualizações mais frequentes, haja vista a existência de diversos modelos de equipamentos, além da melhoria no design dos mesmos. Também fica evidente a necessidade de mais investigação com diferentes tipos e topologias de fontes de alimentação para uma avaliação abrangente de seu desempenho, além de avaliar a compatibilidade junto às normas e recomendações, tendo em vista que os atuais limites para distorções harmônicas podem ser considerados bastante severos quanto aos objetos avaliados.Power supplies for electronic devices are increasingly a significant segment of total load in power systems, many of which can impact on the power quality, as well as can suffer from the disturbances present in it. Thus, many standards and recommendations been and are being developed to improve the compatibility between power systems and electronic devices, including standards that define limits for harmonic distortions and voltage sags. In this bias, this work shows some standards and recommendations pertinent of harmonic distortion, as well standards for immunity tests of devices submitted to voltage sags. In face this, experimental tests were realized with computers power supplies in controlled environment laboratory, where the basic parameters were recorded to permit detailed analysis of the power condition under different voltage excitations. Thus, in first step was checked the compatibility and immunity this equipment under test up high levels of voltage harmonic and posteriorly, this phenomena associated to voltage sag up 50% of the nominal voltage. Based on temperature, output voltage (DC), consumption current and function of power supplies, this work proves that this device can supported harmonic voltage distortion much larger than commons limits recommended (up 10 times more). Beside was certificated that the power supplies with power factor corrector (PFC) supported much more high voltage distortion levels, besides to have better performance and consumption less harmonic current than traditional design of power supplies. The results show that different waveform can affect the performance of load, principally when occur concomitantly the voltage sags, however any failure was observed for this case. From this work is feasible to think that the regulations, principally those concern the harmonic distortion, need more frequently studies and updates, considering the existence of many models of devices, in addition the better design in it. Also stay clear the necessity more investigation with different kinds and topology of power supplies for the comprehensive evaluation their performance, besides to evaluate the compatibility with the standards and recommendations, considering that the present harmonic distortion limits can be considerate much severe as to the evaluated objects.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIAQualidade da energia elétricaDistorção harmônicaAfundamentos de tensãoFontes de alimentaçãoAnálise da imunidade de fontes de computador frente a distorções harmônicas e afundamentos de tensãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRIBEIRO, Paulo Fernandohttp://lattes.cnpq.br/2049448948386214BELCHIOR, Fernando Nuneshttp://lattes.cnpq.br/5823317463324641http://lattes.cnpq.br/9775213747549736MOTTA, Lúcio José daMOTTA, Lúcio José da. Análise da imunidade de fontes de computador frente a distorções harmônicas e afundamentos de tensão. 2021. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2462/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2021135.pdfDissertação_2021135.pdfapplication/pdf5150839https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2462/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2021135.pdf89e131094c9ae9bc92bb8fbb577341baMD51123456789/24622021-07-01 15:38:40.832oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-07-01T18:38:40Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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