Sistema multiporta com controle droop destinado a regeneração de energia em locomotivas diesel-elétricas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brockveld Junior, Sergio Luis
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234768
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2022.
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spelling Universidade Federal de Santa CatarinaBrockveld Junior, Sergio LuisWaltrich, Gierri2022-05-19T14:48:15Z2022-05-19T14:48:15Z2022374400https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234768Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2022.Normalmente em locomotivas diesel-elétricas a energia gerada durante a frenagem é dissipada em banco de resistores por meio de um sistema de frenagem dinâmica. Para realizar o aproveitamento dessa energia, pode-se fazer uso de um sistema de frenagem regenerativa por meio de um sistema de múltiplas portas, utilizando conversores estáticos de potência para controlar o fluxo de potência entre as portas. Neste trabalho, propõe-se um sistema de múltiplas portas com controle droop, destinado a regeneração de energia durante a frenagem de locomotivas diesel-elétricas. O sistema de múltiplas portas proposto é formado por uma microrede CC composta por quatro conversores, sendo, dois conversores CC-CC destinados ao sistema de armazenamento em banco de baterias e supercapacitor, um conversor CC-CA destinado a alimentação das cargas auxiliares e um conversor CC-CC isolado responsável por transferir a potência dos motores da locomotiva para ao sistema durante a regeneração. Também apresenta-se neste trabalho o estudo do conversor CC-CC isolado. Devido as características de corrente e tensão dos motores de tração da locomotiva durante a regeneração, optou-se por utilizar a topologia do conversor DAB (DAB, Dual Active Bridge) conectado em série na entrada, devido a elevada tensão dos motores, e em paralelo na saída, para diminuir os esforços de corrente nos semicondutores, para conversor CC-CC isolado, no entanto, o conversor DAB apresenta saída em fonte de tensão, portanto, se fez necessário acrescentar um indutor na saída, para assim, permitir a conexão do conversor ao barramento CC. Portando, esse trabalho apresenta a modelagem, estratégia de controle, dimensionamento e resultados experimentais para conversor DAB-ISOP (ISOP, Input Series/Output Parallel) com saída em corrente e os estudos da modelagem, controle e implementação prática do droop em uma microrrede.Abstract: Normally in diesel-electric locomotives, the energy generated during braking is dissipated in a resistor bank by means of a dynamic braking system. To use this energy, a regenerative braking system can be used through a system multiple ports, using static power converters to control the flow of power between ports. In this work, a multiple door system with droop control is proposed, aimed at energy regeneration during braking of diesel-electric locomotives. The proposed multi-port system consists of a micro-network DC composed of four converters, two of which are DC-DC converters for the storage system in a battery bank and supercapacitor, a DC-AC converter for supplying auxiliary loads and a isolated DC-DC converter responsible for transferring the power of the locomotive?s engines to the system during regeneration. This study also presents the study of the isolated DC-DC converter. Due to the current and voltage characteristics of the locomotive?s traction motors during regeneration, chose the DAB converter topology (DAB, Dual Active Bridge) connected in series at the input, due to the high voltage of the motors, and in parallel at the output, to reduce the current stresses in the semiconductors, for isolated DC-DC converter, however, the DAB converter has a voltage source output, so it was necessary to add an inductor at the output, so allow connection of the converter to the DC bus. Therefore, this work presents the modeling, control strategy, dimensioning and experimental results for DAB-ISOP converter (ISOP, Input Series / Output Parallel) with current output and studies of modeling, control and the practical implementation of droop of the DC micro-network.139 p.| il., gráfs.porEngenharia elétricaLocomotivas dieselFreiosSistema multiporta com controle droop destinado a regeneração de energia em locomotivas diesel-elétricasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPEEL2059-T.pdfPEEL2059-T.pdfapplication/pdf14793431https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/234768/-1/PEEL2059-T.pdf03b73209eb6a0e27a76cdf5dc8394d2bMD5-1123456789/2347682022-05-19 11:48:15.924oai:repositorio.ufsc.br:123456789/234768Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-05-19T14:48:15Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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