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Estudo e implementação de um retificador PWM para aplicações em processos galvânicos / Study and implementation of a PWM rectifier for applications in galvanic processes

Henrique de Souza Del Bianco 08 September 2015 (has links)
O trabalho desenvolve o estudo de retificadores PWM para aplicações em processos galvânicos. A utilização de técnicas PWM é objeto de estudo, visando à obtenção de alto fator de potência, baixo conteúdo harmônico e baixo ripple de corrente que atendam tanto às necessidades de qualidade de energia, quanto à demanda das aplicações de carga. O trabalho contempla a criação de um protótipo que preencha os requisitos de aplicações industriais voltadas ao tratamento de superfícies, tais como: eletrodeposição, eletro-polimento, entre outros e a melhora na qualidade de energia. As simulações em ambiente computacional com MATLAB® e o software PSIM®, forneceram a base para o desenvolvimento do protótipo e comprovar o estudo. Na prática, pequenas chapas de latão foram banhadas com o protótipo nos modos de controle de ângulo de fase, controle PWM regular e PWM senoidal e obtidas fotos microscópicas para a análise da camada do banho depositada, onde foi comprovado o rendimento protótipo em relação a Qualidade da Energia Elétrica. / The current work aims to study PWM rectifiers for applications in galvanics processes. The use of PWM techniques is the object of study in order to obtain high power factor, low harmonic content and low ripple current that meet both the needs of power quality, the demand of load applications. The study aims to create a prototype which meets the requirements of industrial applications focuses on the treatment of surfaces, such as electroplating, electro-polishing, among others, and the improvement of energy quality. The simulations in computing environment with MATLAB and software PSIM®, provided the basis for the development of prototype and verify the study. In practice, small plates of brass were bathed with the prototype in modes of phase angle control, regular PWM control and sinusoidal PWM and obtained microscopic images for the analysis of the deposited bath layer, where it was proven the prototype income in relation to Quality Electric Power.
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Retificador ativo com alto fator de potência utilizando controle indireto de corrente por deslocamento de amostra de tensão / Active rectifier with high power factor using indirect current control by voltage sample shifted

Albuquerque, Leonardo Tabosa January 2017 (has links)
Albuquerque, L. T. Retificador ativo com alto fator de potência utilizando controle indireto de corrente por deslocamento de amostra de tensão. 2017. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2017. / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-10-18T15:51:33Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_ltalbuquerque.pdf: 3310839 bytes, checksum: 6d6c80a5608fbfe18bb9b3b3579d5e38 (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-10-19T13:56:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_ltalbuquerque.pdf: 3310839 bytes, checksum: 6d6c80a5608fbfe18bb9b3b3579d5e38 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T13:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_ltalbuquerque.pdf: 3310839 bytes, checksum: 6d6c80a5608fbfe18bb9b3b3579d5e38 (MD5) Previous issue date: 2017 / This master thesis presents a power factor correction technique for single phase current sensorless Boost Bridgeless rectifier, digitally implemented. The technique is based on input voltage samples, used as modulating signal to generate the PWM pulses. The control of power flow is made by shifting the modulating signal, i.e. the input sampled voltage. The advantages of this technique are: the absence of the current control loop; no need of current sensor; use of processors with low computational capability; the Phase Locked Loop is not needed; efficiency for any input voltage waveform. In order to validate the proposed technique, simulations were performed and collected experimental results from a 500W rated power prototype, by which power factors were obtained around 0.996, and harmonic distortion within the limits of IEC 61000-3-2:2014. / Este trabalho apresenta uma técnica para correção de fator de potência com um retificador Boost Bridgeless monofásico sem utilização de sensor de corrente, implementada digitalmente. Esta técnica utiliza amostras da tensão de entrada deslocadas no tempo como sinal modulador, as quais são utilizadas para o acionamento dos interruptores do retificador. A técnica proposta se diferencia das demais pelo fato de não necessitar de uma malha de controle da corrente de entrada, de não utilizar sensor de corrente, de possibilitar a utilização de processadores com reduzida capacidade computacional, de não necessitar da utilização de Phase Locked Loop (PLL) e por poder ser aplicada a quaisquer formas de onda periódica da tensão de entrada. A fim de validar a técnica proposta foram realizadas simulações e coletados resultados experimentais a partir de um protótipo de 500W de potência, com o qual foram obtidos fatores de potência da ordem de 0,996, além de taxas de distorção harmônica dentro dos limites da Norma IEC 61000-3-2:2014.
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Uma fonte chaveada de 50kW com corre??o de fator de pot?ncia para alimenta??o de uma tocha de plasma Indutiva utilizando t?cnicas de controle digital

Santos Junior, Luciano Pereira dos 17 April 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoPSJ_DISSERT.pdf: 6664942 bytes, checksum: fc1840aaaecdac8b8558e271f979adbf (MD5) Previous issue date: 2009-04-17 / This work deals with the development of an experimental study on a power supply of high frequency that provides the toch plasmica to be implemented in PLASPETRO project, which consists of two static converters developed by using Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). The drivers used to control these keys are triggered by Digital Signal Processor (DSP) through optical fibers to reduce problems with electromagnetic interference (EMI). The first stage consists of a pre-regulator in the form of an AC to DC converter with three-phase boost power factor correction which is the main theme of this work, while the second is the source of high frequency itself. A series-resonant inverter consists of four (4) cell inverters operating in a frequency around 115 kHz each one in soft switching mode, alternating itself to supply the load (plasma torch) an alternating current with a frequency of 450 kHz. The first stage has the function of providing the series-resonant inverter a DC voltage, with the value controlled from the power supply provided by the electrical system of the utility, and correct the power factor of the system as a whole. This level of DC bus voltage at the output of the first stage will be used to control the power transferred by the inverter to the load, and it may vary from 550 VDC to a maximum of 800 VDC. To control the voltage level of DC bus driver used a proportional integral (PI) controller and to achieve the unity power factor it was used two other proportional integral currents controllers. Computational simulations were performed to assist in sizing and forecasting performance. All the control and communications needed to stage supervisory were implemented on a DSP / O presente trabalho trata do desenvolvimento de um estudo experimental sobre uma fonte de alimenta??o de alta freq??ncia que alimentar? a tocha pl?smica a ser implementada no projeto PLASPETRO, o qual consta de dois conversores est?ticos desenvolvidos com o uso de transistores - Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). Os drivers utilizados no controle dessas chaves s?o acionados por um controlador de sinal digital - Digital Signal Processor (DSP) atrav?s de fibras ?pticas a fim de reduzir problemas com interfer?ncia eletromagn?tica - Electromagnetic interference (EMI). O primeiro consiste de um est?gio pr?-regulador na forma de um conversor CA-CC boost trif?sico com corre??o de fator de pot?ncia, tema principal deste trabalho, enquanto o segundo consiste na fonte de alta frequ?ncia propriamente dita. Um inversor s?rie-ressonante composto por 4 (quatro) c?lulas inversoras operando a uma frequ?ncia de cerca de 115 kHz cada, em modo de comuta??o suave, alternando-se para fornecer ? carga (tocha de plasma) uma corrente alternada com uma frequ?ncia de 450 kHz. O primeiro est?gio tem a fun??o de fornecer ao inversor s?rie-ressonante uma tens?o CC de valor controlado a partir da rede de alimenta??o disponibilizada pelo sistema el?trico da concession?ria, al?m de corrigir o fator de pot?ncia do sistema como um todo. Esse n?vel CC de tens?o no barramento de sa?da do primeiro est?gio ser? utilizado para o controle da pot?ncia transferida pelo inversor ? carga, podendo variar desde 550Vcc at? um valor m?ximo de 800Vcc. Para controlar o n?vel de tens?o do barramento CC utilizou-se um controlador Proporcional Integral (PI) e para atingir o fator de pot?ncia unit?rio utilizou-se dois outros PIs para controle das correntes em referencial estacion?rio. Simula??es computacionais foram realizadas para auxiliar no dimensionamento e previs?o de performance. Todo o controle e comunica??es necess?rias ao est?gio supervis?rio foram implementadas em um DSP
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Retificadores monofasicos com alto fator de potencia e comutação em baixa frequencia

Martins, Eduardo da Silva 01 August 2018 (has links)
Orientador : Jose Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T09:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_EduardodaSilva_M.pdf: 2672040 bytes, checksum: 556122abdbcc4a8aebbc625741a327e2 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado
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Estudo do transporte eletrônico em nanoestruturas baseadas em carotenoides e tétrades com fulereno C60

ALEIXO, Vicente Ferrer Pureza 09 April 2013 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-30T16:38:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 1675927 bytes, checksum: 8d1dbfaef64dc73b80969f1a77221068 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Para substituição do PDF. on 2014-07-22T11:35:22Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-22T11:38:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-04T13:52:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T13:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste Trabalho é apresentado um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula de fulereno C60 com junções em quatro terminais baseados em grupos doadores de elétron – etratiofulvaleno (TTF) – e grupos aceitadores de elétrons – fenilpropanodinila (FPP) e dispositivos moleculares baseados em derivados dos Carotenoides. O mecanismo de transporte investigado para os derivados dos Carotenoides foram utilizados para o melhor entendimento das curvas de Fowler- Nordheim (FN) e Millikan-Lauritsen (ML) para os sistemas baseados em fulereno C60. Em todos os casos foi possível confirmar que a análise empírica de Millikan-Lauritsen (ML) também é suficiente para descrever em todos os aspectos a espectroscopia de voltagem de transição (TVS). Para estudar os sistemas, foram feitas otimizações de geometria sistematicamente e observado uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Os resultados apresentados mostram um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a estrutura, que sob a ação de um campo elétrico externo apontou que o transporte de carga está diretamente ligado ao tipo de junção que esse sistema é submetido de forma que a voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação nos sistemas em estudo: fulereno C60 com três terminais de tetratiofulvaleno e um terminal de fenil-propanodinila (C60-(TTF)3-FPP); fulereno C60 com quatros terminais de fenil-propanodinila (C60-(FPP)4). Os resultados mostram que se tem um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico. / In this work it is presented a theoretical study on the electronic structure of a fullerene molecule (C60) with junctions in four terminals based on groups electron donors. tetrathiafulvalene (TTF) – and groups acceptors of electrons – fenilpropanodinilla (FPP) and molecular devices based on Carotenoid derivatives. The transport mechanism investigated for the carotenoids derivatives were utilized for better understanding of Fowler-Nordheim (FN) and Millikan-Lauritsen (ML) plots for the systems based in fullerene C60. In all cases it was possible to confirm that the Millikan- Lauritsen (ML) analysis empirical is also sufficient to describe all aspects the transition voltage spectroscopy (TVS). To study this class of systems, optimize the geometry systematically and observe the electronic transfer calculated by Hartree-Fock and Density Functional Theory (DFT). The results show through a detailed analysis of the molecular charge rearrangement due to an external electric field shows that the charge transport is directly on to the type of junction that this system is submitted of form that the applied voltage suffices to create a saturation potential in the systems in study: fullerene C60 with three terminals of tetrathiafulvalene and one terminal of fenilpropanodinilla (C60-(TTF)3-FPP); fullerene C60 with four terminals of fenilpropanodinilla (C60-(FPP)4). The particularity observed in C60-(FPP)4 is the disposal of the structure to operate with rectifying character for the electronic transport in the presence of orthogonal electric field to terminal data. The results show that we have a Molecular rectifier that works as a macroscopic rectifier.
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Análise da influência de diferentes geometrias de retificador de fluxo no desempenho de um sensor tipo \"impulse swirl meter\" utilizado para medição de cabeçotes. / Analysis of influence for different flow straightener geometries in the performance of sensor type \"Impulse Swirl Meter\" used to swirl measurement in cylinder heads.

Camata, Mauricio Bishop 16 November 2016 (has links)
O número de swirl de um cabeçote de motor de combustão interna pode ser medido pelo método de vazão em regime permanente. Nesse método o ar é forçado através do cabeçote para diferentes aberturas de válvula. O sensor comumente utilizado nas plataformas para a medição do swirl é o do tipo ISM (impulse swirl meter) que utiliza um retificador de fluxo como o componente principal para capturar o momento angular de rotação do fluxo de ar. Esse trabalho visa encontrar as dimensões geométricas para o retificador de fluxo utilizado em sensor tipo ISM, de tal forma que esse retificador possibilite a realização das medições com a menor interferência possível no resultado final. Dezesseis retificadores de diferentes dimensões foram construídos a partir do processo conhecido como prototipagem rápida. Vários ensaios foram realizados em uma plataforma que utiliza o método de vazão em regime permanente para a medição de swirl em cabeçotes. Para todos os ensaios foi utilizando um mesmo cabeçote de motor diesel como gerador de swirl. No capítulo conclusões são apresentadas as dimensões geométricas que resultaram em menor interferência no fluxo e uma maior eficiência do sensor, bem como sugestões para trabalhos futuros. / The swirl number of a cylinder head can be measured by a steady state flow method in which air is forced through the cylinder head for different valve openings. The sensors commonly used on the swirl measurement platform are of the ISM type (impulse swirl meter) that use a flow straightener as the main component to capture the rotational angular momentum of the air flow. This study objective is to determine the geometric dimensions for the flow straightener used in the ISM sensor, which still allows the measurement but causes the least interference on the measurement result. Sixteen different flow straighteners were constructed by rapid prototyping process. Several tests were performed on a platform that uses the steady state flow method to measure the swirl number of cylinder heads. For all tests the same cylinder head was used as swirl generator. The conclusion chapter presents the geometric dimensions that caused the least interference in the flow and resulted in a greater sensor efficiency, as well as suggestions for future studies.
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Emprego de topologia boost semicontrolada para mitigação do conteúdo harmônico de corrente em conversores de 12 pulsos /

Pelicer Junior, João Carlos. January 2019 (has links)
Orientador: Falcondes José Mendes de Seixas / Resumo: Os conversores multipulsos têm sido muito utilizados para a melhoria da qualidade de energia elétrica em sistemas de retificação trifásicos. O principal motivo para tal afirmação é a robustez apresentada por esses conversores, aliada às características intrínsecas da estrutura, que resulta no cancelamento natural de certas componentes de corrente na rede, devido ao defasamento angular provocado pela ação do transformador ou autotransformador utilizado. O que se propõe nesse trabalho é a substituição de cada ponte retificadora a diodos, presente no conversor de 12 pulsos, por uma topologia retificadora trifásica semicontrolada, baseada no conversor boost operando no modo de condução descontínuo (MCD), de modo que, seja possível reduzir de maneira significativa a DHTi (Distorção Harmônica Total de corrente), bem como, incorporar os volumosos transformadores de interfase (IPTs) aos indutores boost de alta frequência, resultando na redução de peso e volume. Foram confeccionadas duas versões do conversor de 12 pulsos com retificadores semicontrolados, uma utilizando transformador isolador e a outra um autotransformador. O que se verificou para ambas as configurações é que a estrutura apresenta um reduzido conteúdo harmônico de corrente se comparado ao conversor tradicional e que, ao se operar no modo de condução descontínuo, faz-se possível o emprego de uma lógica de controle simples, possibilitando assim empregar somente uma malha de tensão, e reduzir significativamente a DHTi do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Multipulse converters have been widely employed for electrical power quality improvement in three-phase rectifiers systems. The main reason for this statement is the robustness shown by these structures, allied to their natural characteristics, resulting in harmonic canceling at the mains, due to the phase displacement provided by the transformer/autotransformer. In this work, it is proposed the replacement of each rectifier bridge, present in the 12-pulse converter, by a three-phase half-controlled rectifier topology, based on DCM (Discontinuous Conduction Mode) boost converter, thus making it possible to significative reduce the THDi (Total Harmonic Distortion) of the current injected on the mains by the structure. It also incorporates the voluminous IPT's (Interphase Transformer) in the boost high-frequency inductor, resulting in a reduction of weight and size. Two versions of the 12-pulse converter with semicontrolled rectifiers were made, one using an isolating transformer and other using an autotransformer. It was verified that both configurations present a reduced THDi when compared to the traditional converter. So, by electing DCM, it is possible to employ a simpler control logic, employing only one voltage loop and significantly reducing the THDi. / Doutor
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Controle digital através de dispositivo FPGA aplicado a um retificador trifásico híbrido operando com modulação por histerese variável

Soares, Jurandir de Oliveira [UNESP] 15 December 2008 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-15Bitstream added on 2014-06-13T19:40:17Z : No. of bitstreams: 1 soares_jo_dr_ilha.pdf: 2703269 bytes, checksum: f51d4821a6cb2c9c52cf4d25420d0c39 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo deste trabalho é a concepção de uma lógica de controle digital com modulação por histerese variável usando um dispositivo programável FPGA (Field Programmable Gate Array) e linguagem de descrição de hardware VHDL (Hardware Description Language), aplicada em um retificador trifásico híbrido para a obtenção do Fator de Potência (FP) de entrada quase unitário. O Retificador Trifásico Híbrido (RTH) é uma estrutura composta por um retificador a diodos de 6 pulsos e por três retificadores monofásicos SEPIC conectados em paralelo. O controle digital proposto é capaz de impor a forma de onda das correntes de entrada, obtendose Distorção Harmônica Total (DHT) reduzida e fator de potência (FP) quase unitário, sendo que nesta condição, os retificadores monofásicos SEPIC conduzirão no máximo 33% da potência ativa total. Além disso, o uso de FPGAs dará ao Retificador Híbrido Trifásico uma flexibilidade adicional na operação, podendo substituir vários sistemas de múltiplos pulsos convencionais e reduzir custos para o sistema de controle por eliminar a confecção de circuitos complexos de controle analógico, para os conversores chaveados. Neste trabalho, apresenta-se uma análise detalhada e metodologia de projeto para o Retificador Híbrido Trifásico (RTH) que possibilita relacionar o valor da DHT das correntes de entrada com os valores das potências média e aparente processadas pelas estruturas controlada e não-controlada, podendo-se prever o desempenho global do sistema. Serão apresentados detalhes sobre o funcionamento do código VHDL e da modulação por histerese variável empregada e, por fim, os resultados experimentais de um protótipo implementado para 3,0 kW. O código VHDL desenvolvido, associado à lógica de controle digital proposta, foi implementado através de um dispositivo FPGA da Xilinx – Spartan XC2S200E, módulo digilab-D2E... / The objective of this work is the development of a digital control logic with variable hysteresis modulation using a FPGA (Field Programmable Gate Array) device and VHDL (Hardware Description Language), applied at a hybrid three-phase rectifier in order to obtain an almost unitary input power factor (PF). The hybrid three-phase rectifier is a structure composed by parallel SEPIC controlled single-phase rectifiers connected to each leg of a standard 6-pulses uncontrolled diode rectifier. The proposed digital control is capable to impose input current waveforms, resulting in a reduced THD (Total Harmonic Distortion) and almost unitary input power factor, being that in this operation condition the parallel SEPIC single-phase rectifiers will process only 33.0 % of total active power. Moreover, the use of FPGA will provide to hybrid three-phase rectifier an additional flexbility in its operation, making possible the replacement of same conventional systems of multiple pulses and reducing costs for the control system, through the elimination of complex analogical circuitry used in the controlled converters. In this work is presented a detailed analysis and design methodology to hybrid threephase rectifier that establishes a relationship between the THD imposed to line input currents, with the average and apparent powers processed through controlled and uncontrolled structures, making possible to know previously the global system performance. It will be presented details about the operation of the VHDL code and variable hysteresis modulation proposed, and finally the experimental results from an implemented 3.0 kW prototype. The developed VHDL code, considering the proposed digital control logic, was implemented through a Xilinx’s FPGA device – Spartan XC2S200E, digilab-D2E module, whose generated control signals resulted in input currents with practically sinusoidal waveforms... (Complete abstract click electronic access below)
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Conversor CC-CC isolado baseado no Conversor Modular Multiníveis (MMC) e em retificador multipulsos

Lambert, Gustavo 20 February 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-12T20:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gustavo - resumo.pdf: 113712 bytes, checksum: 27db7bf493a7ed5908ba1c41f72bbaa8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Essa dissertação apresenta um novo conversor CC-CC para sistemas de elevada tensão e alta potência. O foco de aplicação desse conversor são sistemas de transmissão ou de distribuição não convencionais. A estrutura do conversor apresentado opera em dois estágios, entre os quais a isolação é obtida através de transformador operado em média frequência. A referida estrutura do conversor é composta por um inversor operando como fonte de corrente trifásica balanceada acionando um retificador multipulsos. Dentre as possíveis variações o trabalho concentra os esforços na análise de um MMC (Modular Multilevel Converter) como um inversor e em um retificador de 12 pulsos do tipo série no segundo estágio, o transformador defasador escolhido para o último possui conexões YYΔ. As análises qualitativas do conversor apresentam características como a circulação de correntes no MMC e o cancelamento de harmônicos feito pelo retificador alimentado em corrente. Com foco na operação em malha fechada é realizada a modelagem do inversor desacoplada do retificador de 12 pulsos e vice-versa. Através das equações que descrevem cada elemento e com as devidas considerações são apresentadas as funções de transferência para a estratégia de controle adotada, ou seja, controle da tensão de saída e das variáveis internas do MMC. A validação dos controladores e do sistema de supervisão proposto é realizada através dos resultados de simulação e posteriores resultados experimentais em um conversor com escala reduzida de potência e tensão.
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Análise e controle de gerador síncrono a ímã permanente aplicado a sistema de conversão de energia eólica / Analysis and control of permanent magnet synchronous generator applied to wind energy conversion system

Bernardes, Thiago Araújo 26 June 2009 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation addresses the analysis and control of permanent magnet synchronous generators (PMSG) found in wind energy conversion system. The operation modes of the wind turbine the current and voltage constraints of a PWM rectifier are defined and a methodology to determine the generator current is presented. The generator currents obtained guarantee the maximization of wind energy extraction as well as the minimization of the PMSG and rectifier losses. In addition, a space-vector modulation technique in overmodulation region is reviewed in detail and applied aiming: (i) to maximize the generator power; (ii) to utilize the entire PWM rectifier DC link voltage resource, and (iii) to obtain a smooth transition to six-step operation. Furthermore, a single current controller is designed for all operating modes being capable to avoid the controller states overload as well as the undesired effects due to the operation in the overmodulation region. The stability analysis of the closed loop system is investigated by means of linear matrix inequality conditions to estimate a region of operation with guaranteed stability. Simulation results are presented to demonstrate the performance of the proposed system. / Esta dissertação trata da análise e do controle de geradores sincronos a íımã permanente usados em sistema de conversão de energia eólica. Os modos de operação da turbina eólica sob restrição de tensão e corrente são definidos e uma metodologia para determinar as correntes do gerador ´e apresentada. As correntes obtidas do gerador garantem a maximização da potência extraída do vento bem como a minimização das perdas do conjunto gerador e retificador PWM. Além disso, a técnica de modulação vetorial na região de sobremodulação é revisada em detalhes e aplicada com objetivo de: (i) maximizar a potência do gerador, (ii) utilizar todo o recurso do barramento CC disponível pelo retificador PWM e (iii) obter uma transição suave para operação do retificador para o modo de seis-pulsos. Uma técnica de controle vetorial é apresentada e comparada. Um único controlador de corrente é projetado para todos os modos operacionais, sendo capaz de evitar tanto sobrecarga dos estados do controlador quanto os efeitos indesejáveis provenientes da operação na região de sobremodulação. A análise da estabilidade do sistema em malha fechada é investigada por meio de desigualdades matriciais lineares para determinar uma região de estabilidade garantida. Por fim, resultados de simulação são apresentados para demonstrar o bom desempenho do sistema proposto.

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