Sistema de energia ininterrupta trifásico baseado no conversor de nove chaves
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39806 |
Resumo: | Neste trabalho é apresentada uma nova topologia de conversor com 11 chaves, usando como base o conversor de nove chaves, para ser utilizada como uma alternativa para fontes ininterruptas de energia na eletrônica de potência, vislumbrando uma melhor qualidade de energia para o sistema elétrico. Essa topologia é aplicada como uma alternativa aos conversores convencionais (back-to-back) com braço extra com 14 chaves, tendo em vista uma diminuição da quantidade de chaves semicondutoras. Ao longo do trabalho, é realizado o desenvolvimento matemático do conversor proposto, o qual tem dois terminais trifásicos compostos por um lado série sem neutro e paralelo com neutro, sendo que ambos os terminais funcionam como filtros ativos para a realização do condicionamento de energia. O lado série funciona como uma fonte de corrente senoidal e o lado paralelo trabalha como uma fonte de tensão senoidal. A topologia faz uso de controladores PR (Proporcional-Ressonantes) para atuar no controle das correntes de entrada e tensões de saída e, é simulada digitalmente em software MATLAB® para compreensão e observação das formas de ondas obtidas. Visualiza-se o desempenho face às condições adversas da rede de energia, conexão e desconexão com a rede, e também todos os ensaios com a utilização de uma carga não linear. Assim, foi comprovado o desempenho da topologia a ser construída em um ambiente prático, buscando uma validação com resultados experimentais, tendo em vista uma estrutura objetivando o menor custo de construção e que atendam as normas. |
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Ao longo do trabalho, é realizado o desenvolvimento matemático do conversor proposto, o qual tem dois terminais trifásicos compostos por um lado série sem neutro e paralelo com neutro, sendo que ambos os terminais funcionam como filtros ativos para a realização do condicionamento de energia. O lado série funciona como uma fonte de corrente senoidal e o lado paralelo trabalha como uma fonte de tensão senoidal. A topologia faz uso de controladores PR (Proporcional-Ressonantes) para atuar no controle das correntes de entrada e tensões de saída e, é simulada digitalmente em software MATLAB® para compreensão e observação das formas de ondas obtidas. Visualiza-se o desempenho face às condições adversas da rede de energia, conexão e desconexão com a rede, e também todos os ensaios com a utilização de uma carga não linear. Assim, foi comprovado o desempenho da topologia a ser construída em um ambiente prático, buscando uma validação com resultados experimentais, tendo em vista uma estrutura objetivando o menor custo de construção e que atendam as normas.In this work, a new converter topology with 11 switches is presented, based on the nine-switches converter, to be used as an alternative to uninterrupted energy supllies in power electronics, envisioning a better energy quality for the electric system. This topology is applied as an alternative to conventional back-to-back converters with an extra leg with 14 switches, in order to reduce the number of semiconductor switches. Throughout the work, the mathematical development of the proposed converter is carried out, which has two three-phase terminals composed of a series side without neutral and parallel with neutral, both terminals acting as active filters to perform the energy conditioning, the series side acts as a sinusoidal current source and the parallel side acts as a sinusoidal voltage source. The topology makes use of PR (Proportional-Resonant) controllers to control the input currents and output voltages and is digitally simulated in software MATLAB ® to understand and observe the shapes of obtained waveforms. The performance is visualized in view of the adverse conditions of the power grid, connection and disconnection with the grid, and also all tests with the use of a non-linear load. Thus, the performance of the topology to be built in a practical environment was proven, seeking validation with experimental results, in view of a structure aiming at the lowest construction cost and that meet the standards.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaSistema de energia ininterruptaEletrônica de potênciaQualidade de energiaConversor Nove ChavesSistema de energia ininterrupta trifásico baseado no conversor de nove chavesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Anderson Alves Lopes.pdfTESE Anderson Alves Lopes.pdfapplication/pdf6847301https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39806/1/TESE%20Anderson%20Alves%20Lopes.pdf615968fc5d13de4e62a918791786ada3MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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