Projeto, implementação e análise de desempenho de um conversor SEPIC sem diodos de retificação como estágio pré-regulador em sistemas de distribuição em corrente contínua no contexto MEA - More Electric Aircrafts
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35196 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5044 |
Resumo: | This work presents the application proposition of the bridgeless SEPIC converter in the More Electric Aircraft context by means of the providing of its design, implementation and result analysis as power factor pre regulator in HVDC power distribution systems considering the aircrafts’s AC-DC systems features. The converter’s control and sensing systems are simplified with the use of discontinuous conduction mode, which in turn presents wide application range when it is associated with SEPIC converter, which is advantageous for aircraft electrification area. The bridgeless configuration, in turn, allows a better efficiency when it is compared with the traditional SEPIC arrangement because of the conducting diodes reduction. In order to emphasize the advantages of the proposed rectifier, several AC-DC bridgeless SEPIC topologies are compared beforehand and a shortlisted converter is designed, simulated and prototyped considering a load of 500 W for performance validation in the evaluated application. In addition, the feasibility of the presented topology is demonstrated via comparison of its experimental results with the Cuk topology’s results that was recently published for More Electric Aircraft. |
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Projeto, implementação e análise de desempenho de um conversor SEPIC sem diodos de retificação como estágio pré-regulador em sistemas de distribuição em corrente contínua no contexto MEA - More Electric AircraftsDesign, implementation and performance analysis of a bridgeless SEPIC converter as power factor pre-regulator in HVDC power distribution systems considering the More Electric Aircraft contextAeronaves Mais ElétricasMore Electric AircraftCA-CCAC-DCCorreção do Fator de PotênciaPower Factor CorrectionModo de Condução DescontínuoDiscontinuous Conduction ModeSEPICSEPICCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOSEngenharia ElétricaSistemas de energia elétricaCorrentes contínuasThis work presents the application proposition of the bridgeless SEPIC converter in the More Electric Aircraft context by means of the providing of its design, implementation and result analysis as power factor pre regulator in HVDC power distribution systems considering the aircrafts’s AC-DC systems features. The converter’s control and sensing systems are simplified with the use of discontinuous conduction mode, which in turn presents wide application range when it is associated with SEPIC converter, which is advantageous for aircraft electrification area. The bridgeless configuration, in turn, allows a better efficiency when it is compared with the traditional SEPIC arrangement because of the conducting diodes reduction. In order to emphasize the advantages of the proposed rectifier, several AC-DC bridgeless SEPIC topologies are compared beforehand and a shortlisted converter is designed, simulated and prototyped considering a load of 500 W for performance validation in the evaluated application. In addition, the feasibility of the presented topology is demonstrated via comparison of its experimental results with the Cuk topology’s results that was recently published for More Electric Aircraft.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)Este trabalho apresenta a proposta de aplicação do conversor SEPIC sem diodos de retificação no contexto MEA – More Electric Aircrafts por meio do fornecimento do seu projeto, da sua implementação e de sua análise de desempenho como estágio pré-regulador em sistemas de distribuição em corrente contínua considerando as características dos sistemas elétricos CA-CC associados à referida aplicação. Os sistemas de controle e de sensoriamento do conversor são simplificados devido à aplicação do modo de condução descontínuo, que por sua vez apresenta ampla faixa de utilização quando relacionado ao conversor SEPIC, o que é interessante para o campo da eletrificação de aeronaves. Já a configuração sem diodos de retificação (ou bridgeless) permite, em relação ao SEPIC tradicional, um melhor rendimento devido à redução do número de diodos em condução. Para que as vantagens desse retificador sejam evidenciadas, diversas topologias do conversor CA-CC SEPIC bridgeless serão previamente comparadas, sendo que um conversor pré-selecionado terá seu projeto, simulação e protótipo de 500 W realizados para validação de sua eficácia na aplicação proposta. A viabilidade desta estrutura é também comprovada através da comparação de seus resultados experimentais com aqueles provenientes do protótipo da versão monofásica de uma topologia Cuk recentemente publicada para aeronaves mais elétricas.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaLima, Gustavo Brito dehttp://lattes.cnpq.br/3547526218965223Freitas, Luiz Carlos Gomes dehttp://lattes.cnpq.br/0855458644750836Pires, Lucas Pereirahttp://lattes.cnpq.br/5597562707199488Rodrigues, Danillo Borgeshttp://lattes.cnpq.br/2340699533205878Neves, Thiago Gotlib2022-06-28T17:38:24Z2022-06-28T17:38:24Z2022-05-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNEVES, Thiago Gotlib. Projeto, implementação e análise de desempenho de um conversor SEPIC sem diodos de retificação como estágio pré-regulador em sistemas de distribuição em corrente contínua no contexto MEA – More Electric Aircrafts. 2022. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5044.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35196http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5044porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-06-29T06:27:52Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/35196Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-06-29T06:27:52Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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