Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Leonardo Göbel
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4703
Resumo: A dependência de equipamentos eletrônicos é algo cotidiano, e dentro desse contexto existem sistemas cuja operação é considerada crítica, ou seja, não podem falhar devido à falta de energia da fonte de alimentação. A utilização de sistemas com fonte ininterrupta de energia se mostra como uma solução para evitar as perdas monetárias, ou à saúde humana, derivadas destes problemas. Considerando esse cenário é proposto o desenvolvimento e implementação de um retificador/conversor boost, monofásico, meia onda, três níveis com fator de potência unitário. Além disso, a busca por equipamentos com uma compatibilidade eletromagnética elevada fez com que o desenvolvimento desse projeto tivesse como requisito a implementação de um conversor com um ponto neutro comum entre o banco de baterias, rede elétrica e a carga. A análise teórica das etapas de operação, bem como as equações que definem o comportamento do conversor proposto são apresentadas em conjunto com simulações. Os resultados práticos visaram atenderam os principais parâmetros do projeto: tensão de entrada eficaz de 127 V, tensão do banco de baterias de 180 V, potência de saída de até 2,5 kW; que proporcionaram um rendimento superior a 95% para a potência nominal. A utilização de um controlador digital de sinais, modelo MC56F84763 da Freescale Semiconductor®, foi utilizado para garantir a implementação da estratégia de correção do fator de potência, além de possibilitar transitórios de carga e de troca de fontes com estabilização em um curto intervalo de tempo (<16,66 ms). A partir dos resultados obtidos é possível afirmar que o desenvolvimento desse conversor serve como precedente para pesquisas que visam associar um retificador/conversor CA/CC-CC a módulos UPS com alta compatibilidade eletromagnética, fator de potência unitário e alto rendimento, características essas, que garantem uma energia de alta qualidade e ininterrupta.
id UTFPR-12_a56f9a900f9ae7b7003349a4a374bbb0
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4703
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2020-02-10T20:48:21Z2020-02-10T20:48:21Z2019-10-31FERNANDES, Leonardo Göbel. Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC. 2019. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4703A dependência de equipamentos eletrônicos é algo cotidiano, e dentro desse contexto existem sistemas cuja operação é considerada crítica, ou seja, não podem falhar devido à falta de energia da fonte de alimentação. A utilização de sistemas com fonte ininterrupta de energia se mostra como uma solução para evitar as perdas monetárias, ou à saúde humana, derivadas destes problemas. Considerando esse cenário é proposto o desenvolvimento e implementação de um retificador/conversor boost, monofásico, meia onda, três níveis com fator de potência unitário. Além disso, a busca por equipamentos com uma compatibilidade eletromagnética elevada fez com que o desenvolvimento desse projeto tivesse como requisito a implementação de um conversor com um ponto neutro comum entre o banco de baterias, rede elétrica e a carga. A análise teórica das etapas de operação, bem como as equações que definem o comportamento do conversor proposto são apresentadas em conjunto com simulações. Os resultados práticos visaram atenderam os principais parâmetros do projeto: tensão de entrada eficaz de 127 V, tensão do banco de baterias de 180 V, potência de saída de até 2,5 kW; que proporcionaram um rendimento superior a 95% para a potência nominal. A utilização de um controlador digital de sinais, modelo MC56F84763 da Freescale Semiconductor®, foi utilizado para garantir a implementação da estratégia de correção do fator de potência, além de possibilitar transitórios de carga e de troca de fontes com estabilização em um curto intervalo de tempo (<16,66 ms). A partir dos resultados obtidos é possível afirmar que o desenvolvimento desse conversor serve como precedente para pesquisas que visam associar um retificador/conversor CA/CC-CC a módulos UPS com alta compatibilidade eletromagnética, fator de potência unitário e alto rendimento, características essas, que garantem uma energia de alta qualidade e ininterrupta.The dependence of electronic equipment is something regular, and within this context there are systems whose operation is considered critical, that is, they cannot fail due to the power supply's lack of energy. The use of systems with uninterrupted power supply is shown as a solution to avoid monetary losses, or damages to human health, derived from these problems. Considering this scenario, it is proposed the development and implementation of a boost rectifier/converter, single phase, bridgeless, three levels with unit power factor. In addition, the search for equipment with a high electromagnetic compatibility made the development of this project as a requirement to implement a converter with a common neutral point between the bank of batteries, mains and the load. The theoretical analysis of the conduction stages, as well as the equations that define the behavior of the proposed converter are presented together with simulations. The practical results aimed to meeting the main parameters of the project: effective input voltage of 127 V, battery bank voltage of 180 V, output power of up to 2,5 kW; which yielded an efficiency above 95% for rated power. The use of a digital signal controller, model MC56F84763 from Freescale Semiconductor®, was used on the implementation of the power factor correction strategy, as well as to allow load transients and source switching with stabilization in a short period of time (<16,66 ms). From the results obtained it is possible to affirm that the development of this project serves as a precedent for researches that aim to associate an AC/DC-DC rectifier/converter for UPS systems with high electromagnetic compatibility, unit power factor and high efficiency, characteristics that guarantee a high quality and uninterrupted energy.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIALEngenharia ElétricaFonte de energia ininterruptaConversores de corrente elétricaRetificadores de corrente elétricaSensoriamento remotoCorrentes alternadasCorrentes contínuasEngenharia elétricaUninterruptible power supplyElectric current convertersElectric current rectifiersRemote sensingElectric currents, AlternatingElectric currents, DirectElectric engineeringRetificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CCModified single-phase three-level rectifier with high power factor for UPS applications with common neutral point between load and AC/DC sourcesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaRomaneli, Eduardo Félix Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/1223078719595762Romaneli, Eduardo Félix Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/1223078719595762Vilela Júnior, João Américohttp://lattes.cnpq.br/4198727256272648Gules, Rogerhttp://lattes.cnpq.br/8115378687801645http://lattes.cnpq.br/6592402939629112Fernandes, Leonardo Göbelinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52ORIGINALCT_PPGSE_M_Fernandes,_Leonardo_Gobel_2019.pdfapplication/pdf7697440http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/1/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf34a202f5dfdfaed2a2e7624ed2b0e24aMD51TEXTCT_PPGSE_M_Fernandes,_Leonardo_Gobel_2019.pdf.txtCT_PPGSE_M_Fernandes,_Leonardo_Gobel_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain264514http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/3/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf.txtbfb0debd89c277e8ae16ae74d24881beMD53THUMBNAILCT_PPGSE_M_Fernandes,_Leonardo_Gobel_2019.pdf.jpgCT_PPGSE_M_Fernandes,_Leonardo_Gobel_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1197http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/4/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf.jpg84f77e9404c056302e725ddada668c1bMD541/47032020-02-11 04:00:48.95oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-02-11T06:00:48Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Modified single-phase three-level rectifier with high power factor for UPS applications with common neutral point between load and AC/DC sources
title Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
spellingShingle Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
Fernandes, Leonardo Göbel
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL
Fonte de energia ininterrupta
Conversores de corrente elétrica
Retificadores de corrente elétrica
Sensoriamento remoto
Correntes alternadas
Correntes contínuas
Engenharia elétrica
Uninterruptible power supply
Electric current converters
Electric current rectifiers
Remote sensing
Electric currents, Alternating
Electric currents, Direct
Electric engineering
Engenharia Elétrica
title_short Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
title_full Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
title_fullStr Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
title_full_unstemmed Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
title_sort Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC
author Fernandes, Leonardo Göbel
author_facet Fernandes, Leonardo Göbel
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Romaneli, Eduardo Félix Ribeiro
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1223078719595762
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Romaneli, Eduardo Félix Ribeiro
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1223078719595762
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Vilela Júnior, João Américo
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4198727256272648
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Gules, Roger
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8115378687801645
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6592402939629112
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Leonardo Göbel
contributor_str_mv Romaneli, Eduardo Félix Ribeiro
Romaneli, Eduardo Félix Ribeiro
Vilela Júnior, João Américo
Gules, Roger
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL
Fonte de energia ininterrupta
Conversores de corrente elétrica
Retificadores de corrente elétrica
Sensoriamento remoto
Correntes alternadas
Correntes contínuas
Engenharia elétrica
Uninterruptible power supply
Electric current converters
Electric current rectifiers
Remote sensing
Electric currents, Alternating
Electric currents, Direct
Electric engineering
Engenharia Elétrica
dc.subject.por.fl_str_mv Fonte de energia ininterrupta
Conversores de corrente elétrica
Retificadores de corrente elétrica
Sensoriamento remoto
Correntes alternadas
Correntes contínuas
Engenharia elétrica
Uninterruptible power supply
Electric current converters
Electric current rectifiers
Remote sensing
Electric currents, Alternating
Electric currents, Direct
Electric engineering
dc.subject.capes.pt_BR.fl_str_mv Engenharia Elétrica
description A dependência de equipamentos eletrônicos é algo cotidiano, e dentro desse contexto existem sistemas cuja operação é considerada crítica, ou seja, não podem falhar devido à falta de energia da fonte de alimentação. A utilização de sistemas com fonte ininterrupta de energia se mostra como uma solução para evitar as perdas monetárias, ou à saúde humana, derivadas destes problemas. Considerando esse cenário é proposto o desenvolvimento e implementação de um retificador/conversor boost, monofásico, meia onda, três níveis com fator de potência unitário. Além disso, a busca por equipamentos com uma compatibilidade eletromagnética elevada fez com que o desenvolvimento desse projeto tivesse como requisito a implementação de um conversor com um ponto neutro comum entre o banco de baterias, rede elétrica e a carga. A análise teórica das etapas de operação, bem como as equações que definem o comportamento do conversor proposto são apresentadas em conjunto com simulações. Os resultados práticos visaram atenderam os principais parâmetros do projeto: tensão de entrada eficaz de 127 V, tensão do banco de baterias de 180 V, potência de saída de até 2,5 kW; que proporcionaram um rendimento superior a 95% para a potência nominal. A utilização de um controlador digital de sinais, modelo MC56F84763 da Freescale Semiconductor®, foi utilizado para garantir a implementação da estratégia de correção do fator de potência, além de possibilitar transitórios de carga e de troca de fontes com estabilização em um curto intervalo de tempo (<16,66 ms). A partir dos resultados obtidos é possível afirmar que o desenvolvimento desse conversor serve como precedente para pesquisas que visam associar um retificador/conversor CA/CC-CC a módulos UPS com alta compatibilidade eletromagnética, fator de potência unitário e alto rendimento, características essas, que garantem uma energia de alta qualidade e ininterrupta.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-10-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-02-10T20:48:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-02-10T20:48:21Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FERNANDES, Leonardo Göbel. Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC. 2019. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4703
identifier_str_mv FERNANDES, Leonardo Göbel. Retificador monofásico três níveis com elevado fator de potência modificado para aplicações em UPS com ponto neutro comum entre a carga e as fontes CA/CC. 2019. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4703
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/2/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/1/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/3/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4703/4/CT_PPGSE_M_Fernandes%2c_Leonardo_Gobel_2019.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b
34a202f5dfdfaed2a2e7624ed2b0e24a
bfb0debd89c277e8ae16ae74d24881be
84f77e9404c056302e725ddada668c1b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1805922978172502016