Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brighenti, Lucas Lapolli
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219318
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2020.
id UFSC_370de38631c65425226a58e5e2cfac15
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/219318
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequênciaEngenharia elétricaEletrônica de potênciaConversores de corrente elétricaTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2020.Este trabalho apresenta o estudo de geometrias de núcleos para serem utilizadas em barramentos magnéticos em alta frequência. O barramento magnético é utilizado para acoplar sistemasde energia por meio do fluxo magnético, similar ao barramento capacitivo largamente utilizado em microrredes CC. Em sistemas conectados à rede de distribuição, a isolação galvânica éindispensável e o acoplamento magnético traz além desta vantagem, a possibilidade de interligar fontes de energia com diferentes níveis de tensão. Suas aplicações são diversas, desdemicrorredes até transformadores de estado sólido, tendo os conversores multiportas, derivadosdo Dual Active Bridge, como as principais escolhas para processar a energia de sistemas comacoplamento magnético em alta frequência. Neste tipo de sistema, o barramento magnético éde fundamental importância e, desta forma, este trabalho traz um estudo aprofundado docomportamento do núcleo magnético devido às diferentes formas geometrias. Neste contexto,são propostas duas geometrias inéditas para o barramento magnético baseadas nos núcleos dotipo Pote e XS. Os resultados mostraram que a geometria do núcleo tem grande impacto desdeo projeto até seu funcionamento. As geometrias propostas mostraram-se vantajosas em algunspontos como menor indutância de dispersão e menores perdas globais no sistema, quandocomparados à projetos similares com outras geometrias. Este trabalho utiliza método de elementos finitos para avaliar o comportamento magnético do núcleo e apresenta resultados experimentais para corroborar com as simulações numéricas.Abstract: This work presents a study of core geometries to be used in high frequency magnetic bus. The magnetic bus is used to couple energy systems through the magnetic flux, similar to the capacitive bus widely used in DC microgrids. In systems connected to the distribution grid, galvanic isolation is essential, and the magnetic coupling brings in addition to this advantage, the possibility of interconnecting energy sources with different voltage levels. Its applications are diverse, from microgrids to solid state transformers, with multiport converters, derived from Dual Active Bridge, as the main choices for processing energy from systems with high frequency magnetic coupling. In this type of system, the magnetic bus presents fundamental importance, and in this way, this work brings an in-depth study of the behavior of the magnetic core due to the different geometrical shapes. In this context, two unprecedented geometries for the magnetic bus are proposed based on the pot and XS type cores. The results showed that the core geometry has a great impact from the design to its operation. The proposed geometries proved to be advantageous in some points, such as less leakage inductance and less overall losses in the system, when compared to similar designs with other geometries. This work uses finite element method to evaluate the magnetic behavior of the cores and presents experimental results to corroborate with the numerical simulations.Martins, Denizar CruzSantos, Walbermark Marques dosUniversidade Federal de Santa CatarinaBrighenti, Lucas Lapolli2021-01-14T18:07:42Z2021-01-14T18:07:42Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis304 p.| il.application/pdf370577https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219318porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-01-14T18:07:42Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/219318Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732021-01-14T18:07:42Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
title Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
spellingShingle Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
Brighenti, Lucas Lapolli
Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Conversores de corrente elétrica
title_short Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
title_full Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
title_fullStr Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
title_full_unstemmed Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
title_sort Estudo de geometrias de núcleos usadas em barramentos magnéticos de alta frequência
author Brighenti, Lucas Lapolli
author_facet Brighenti, Lucas Lapolli
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Martins, Denizar Cruz
Santos, Walbermark Marques dos
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Brighenti, Lucas Lapolli
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Conversores de corrente elétrica
topic Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Conversores de corrente elétrica
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2020.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2021-01-14T18:07:42Z
2021-01-14T18:07:42Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 370577
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219318
identifier_str_mv 370577
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219318
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 304 p.| il.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808651918272102400