Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:16:44Z : No. of bitstreams: 1 98193.pdf: 3385967 bytes, checksum: 3bdaee2a64f626da9689706a9662d6db (MD5) / Neste trabalho são analisados alguns controladores lineares para o conversor boost aplicado à correção ativa do fator de potência. O sistema se baseia na técnica de controle por corrente média e consta basicamente de duas malhas. A externa, de tensão de saída, e a interna, que controla a corrente segundo a forma da tensão da rede. O conversor boost opera em condição contínua, freqüênte constante e comutação suave. Entre o conversor e a rede é colocado um retificador em ponte completa. São comparados três tipos de compensadores para o laço de corrente e mais três tipos para o laço de tensão de saída. Um protótipo de 1500W foi montado, onde foram realizados experimentos com alguns tipos de compensadores dentre os estudados. São mostrados os resultados experimentais incluindo análise harmônica da corrente de entrada e resposta a variações de carga.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T00:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:37:16Z : No. of bitstreams: 1 137797.pdf: 46629526 bytes, checksum: f7291f70b1eb9736eaf5eb52c5e8468d (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:25:52Z : No. of bitstreams: 1 149019.pdf: 5566618 bytes, checksum: de54225315919a581876f0ca23513303 (MD5) / Este trabalho aborda o problema de determinação do máximo carregamento de um sistema de potência, sob o ponto de vista de análise da estabilidade de tensão. A operação da rede elétrica em condições limite no que diz respeito à capacidade dos equipamentos, tem exigido o desenvolvimento de métodos adequados tanto para a determinação da solução das equações do fluxo de potência no ponto de máxima demanda, como para a detecção da proximidade do ponto crítico sob o aspecto de estabilidade de tensão. Apresenta-se a aplicação do Método da Continuação ao problema de determinação da maxima demanda da rede elétrica. Este método pode ser formulado em coordenadas polares e em coordenadas retangulares. Uma metodologia baseada na modelagem em coordenadas retangulares é mostrada, em duas versões diferentes no que diz respeito ao etapa de correção do Método da Continuação. Os resultados da aplicação da metodologia a sistemas de variados portes ilustram a potencialidade da abordagem baseada no Método da Continuação para a detecção e identificacão de áreas sujeitas ao colapso de tensão, em estudos de planejamento e operação.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:39:25Z : No. of bitstreams: 1 137839.pdf: 3473181 bytes, checksum: 0769401eb8ae0c13c8e521dd84e04faa (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:18:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262301.pdf: 17239607 bytes, checksum: 89496fd4dcfed05c6863b0100b51306b (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo e implementação do inversor multinível com diodos de grampeamento (DCML), comparando a estrutura tradicional à conexão piramidal, empregando fibra óptica entre o comando e o estágio de potência. Inicialmente são apresentadas as topologias básicas dos inversores multiníveis e suas vantagens em relação à topologia tradicional, quando aplicados no acionamento de máquinas elétricas de média tensão. Em seguida é feita uma análise mais detalhada do inversor multinível DCML de cinco níveis, onde são apresentados os princípios de funcionamento, técnicas de modulação, problemas de sobretensões, etc. É evidenciado o inconveniente desequilíbrio de tensão nos diodos de grampeamento do inversor DCML tradicional, sendo analisada solução para este problema através de modificação na conexão dos diodos da estrutura. É abordado o uso de fibra óptica nos inversores multiníveis, sendo apresentada metodologia de projeto para esta tecnologia. Por fim, é proposta uma metodologia de projeto para o inversor 5L-DC, com cálculo dos esforços de corrente nos interruptores e dimensionamento dos capacitores do barramento CC. Um protótipo monofásico de 8 kVA foi construído para validar experimentalmente as análises teóricas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:13:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271861.pdf: 9387047 bytes, checksum: f5c517d5c31c05b43d78d5da9c63aed5 (MD5) / Descreve-se uma nova topologia de conversor CA-CC trifásico isolado em alta-frequência por único estágio de potência. O novo conversor é constituído de um retificador Buck unidirecional trifásico associado a um transformador forward/flyback com desmagnetização na carga. Para a exploração da nova topologia foram realizados estudos sobre retificadores Buck, algumas técnicas populares de modulação SPWM escalar, uma técnica clássica de filtragem das harmônicas das correntes de entrada e uma técnica de modelagem por espaço-de-estados e controle contínuo do retificador Buck em sistema de coordenadas dq obtidas por transformação de Clarke/Park. Para a obtenção da isolação em alta-frequência sem conversores adicionais foram estudados os princípios de operação do conversor forward/flyback em modo de condução descontínuo para posterior integração do transformador ao retificador trifásico. Os conhecimentos obtidos foram concentrados no retificador Buck trifásico isolado em altafrequência onde foram exploradas a modulação da ponte retificadora, os estados de operação associados ao transformador e a desmagnetização na carga. Ainda, foram obtidos os modelos em espaço-de-estados em coordenadas dq para o retificador Buck com transformador e projetados compensadores PI contínuos para o controle pela tensão na carga. Para a comprovação do conceito da topologia proposta foi projetado e implementado um protótipo de 2;5 kW para conexão em rede trifásica sem neutro de 220 V e tensão de 48 V para a carga regulada por circuito controlador digital baseado na arquitetura de baixo custo dsPIC. / This work presents a new topology for an AC-DC three-phase converter with single-stage high-frequency isolation. The new converter is composed of an unidirectional three-phase Buck rectifier and a forward/flyback transformer with demagnetization through the load. The study of Buck rectifiers principles has been performed as a basis to develop the new topology. The scalar SPWM modulation techniques, the classic design of filters to input currents and a state-space modeling technique at dq components to design the feedback control for a Buck rectifier have been studied. The forward/flyback converter operating at discontinuous conduction mode has been studied to allow a high-frequency isolation to the Buck rectifier without the cascade of extra switched converters. The three-phase Buck rectifier with high-frequency isolation has been analyzed regarding pulse width modulation, operational states and requirements for demagnetization through the load. Moreover, the state-space models at dq components have been derived and standard PI regulators have been designed to control the proposed rectifier. The validation of the proposed topology has been performed on an experimental prototype with the following specification 220 V three-wires mains source and 2:5 kW at 48 V output regulated by a digital control based on dsPIC low cost architecture.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:52:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294713.pdf: 4995437 bytes, checksum: a490906899df890800a0a856b3d0b55a (MD5) / Nesta dissertação de mestrado realiza-se o estudo teórico e experimental do conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional isolado com grampeamento ativo e interleaving. O estudo se desenvolve na subdivisão do conversor em três topologias que fragmentam os desafios de pesquisa e formam o corpo do presente trabalho. A primeira subdivisão constitui do estudo teórico e experimental do conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional não isolado. Utiliza-se a modelagem por valores médios instantâneos em espaço de estados cujas resistências série dos componentes são consideradas resultando em um sistema amortecido. Um protótipo é construído. Baterias são utilizadas como fontes bidirecionais em corrente, sendo o controle implementado no DSP TMS320F2812. A isolação galvânica é adicionada, trazendo o problema da indutância de dispersão, que é resolvido propondo uma topologia com grampeamento ativo. O estudo do comportamento dinâmico do conversor é realizado via ferramentas de identificação de sistemas. Um protótipo de 1 kW é implementado em laboratório com o objetivo de validar o estudo realizado. Por fim, três unidades são associadas em paralelo na fonte de menor tensão e em série na de maior tensão resultando na topologia com interleaving. A ondulação de corrente é reduzida, o ganho estático é multiplicado assim como a frequência das correntes nas fontes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258873.pdf: 4274234 bytes, checksum: fa9a26f608112a9b0462465bd1823cc9 (MD5) / O presente trabalho versa sobre conversores estáticos baseados em uma célula de comutação de quatro estados. Esta célula é formada por três interruptores, três diodos e um transformador trifásico conectado em . O comando dos interruptores é defasado em 120 , fazendo com que os conversores baseados nesta célula tenham três regiões de operação dadas em função da razão cíclica. A partir da célula de comutação proposta foram gerados os seis conversores CC-CC básicos e conversores CC-CA meia-ponte e ponte completa. Os conversores CC-CC buck, boost e buck-boost foram analisados em todas as regiões de operação, tanto no modo de condução contínuo, quanto no descontínuo. Para estas situações, foram mostradas as etapas de operação, as principais formas de onda, o ganho estático, a característica de saída, as ondulações e os filtros de entrada e saída, e ainda resultados experimentais e/ou de simulação. Foram estudados conversores CC-CA meia-ponte baseados nas células de comutação de três e quatro estados. Para os dois casos, realizou-se a análise teórica para o modo de condução contínuo, o estudo da modulação PWM senoidal e do filtro empregado, bem como se implementou as estruturas. O conversor CC-CA meia-ponte apresenta tensão de saída de três níveis quando se utiliza a célula de três estados e, de quatro níveis quando se utiliza a célula de quatro estados. Como características gerais dos conversores baseados na célula de comutação de quatro estados pode-se destacar que a freqüência nos elementos dos filtros é três vezes maior que a freqüência de comutação, e que a tensão e/ou a corrente sobre estes elementos é um terço da que estariam submetidos nos conversores clássicos. Desse modo, ao utilizar a célula de comutação de quatro estados obtém-se uma significativa redução dos filtros, reduzindo peso e volume, além de possibilitar a melhora da resposta dinâmica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:06:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271471.pdf: 6973816 bytes, checksum: bbcdbfdd1de193854c658de3899ba8a6 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo estudar uma proposta para conexao de inversores tres niveis com modulacao PWM senoidal para geraçao de uma estrutura multinivel a partir do acoplamento magnetico entre os mesmos. Primeiramente uma breve descriçao dos inversores mais consolidados na literatura e realizada. Posteriormente, uma analise matematica sobre a modulaçao SPWM aplicada em inversores monofasicos em ponte completa e mostrada. A partir disso, inicia-se o estudo sobre o inversor inversores de tensao monofasicos em ponte completa via transformador de tres enrolamentos. Sao examinadas as formas de onda da tensao de saida, espectro harmonico, problemas relacionados a essa conexao bem como equacionamento matematico para dimensionamento dos componentes constituintes da estrutura de potencia. O capitulo seguinte trata das estrategias de controle necessaria para implementaçao da estrutura. O controle do uxo de potencia processada entre os inversores e a eliminaçao da componente de corrente media sao explanadas. Seguidamente, trate-se do topico referente ao projeto fsico do inversor a partir das equaçoes obtidas durante todo processo de estudo. Porem, os resultados de simulaçao e os resultados experimentais obtidos em laboratorio sao comparados para comprovaçao da analise realizada ao longo do trabalho. / This work proposes a connection of three level inverters, which present sinusoidal PWM modulation, in order to create a multilevel structure from a magnetic coupling between them. Firstly, a brief description about the consolidate multilevel inverters is performed. After that, a mathematical analysis about SPWM modulation applied to a single phase inverter, in full bridge structure, is explained. In face of that, a study about multilevel inverters which are originated from a three winding transformer connection using two full bridge single phase voltage inverters is presented. Output voltage waveforms, harmonic spectrum, problems related to the connection, as well as mathematical derivation to determine the power components values are developed. In the following, the control strategy which is necessary for implementation is discussed. The control of the processed power that ows between inverters and the average current component elimination are described. In the sequence, shows the inverter design is shown as the result of the previous study. Finally, simulation and experimental results, which are obtained in the laboratory, are compared in order to prove the analysis performed during the work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho aborda uma metodologia para geracao e controle de oscilacoes autonomas (sem uso de referencias externas) em sistemas nao lineares. Esta metodologia foi primeiramente desenvolvida em [1]. Neste trabalho, o metodo anterior e explorado considerando-se as caracteristicas dos sistemas de controle por modos deslizantes sobre uma superficie de comutacao fechada (elipse). A aplicacao desta estrategia de geracao e controle de oscilacoes a um circuito conversor de eletronica de potencia CC-CA (inversor monofasico) permite validar e verificar o desempenho da mesma. Resultados de simulacao, obtidos considerando-se cargas lineares e nao lineares, possibilitam um estudo comparativo da tecnica proposta com outras metodologias de controle existentes na litaretura baseadas em seguimento de referencia (tracking). Finalmente, resultados experimentais obtidos sobre um prototipo de laboratorio do circuito inversor reforcam a importancia da tecnica proposta.