Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a contribution to the study of AC Power Sources, where a prototype s development is
presented. The stages that compose the system, including converter topology, filter, instrumentation and
controller, are presented. The developed prototype is a three-phase four-wire source, which uses a four-leg
voltage source inverter. This topology increases the flexibility for unbalanced waveforms generation or
unbalanced load conditions, also simplifying the control problem of the process. This work first looks for
justifying the use and the study of AC Power Sources, in this sense, some examples of tests and norms, whose
tests demand its use, are given. The applications are in general related to electrical and electronic equipments and
for driving electromechanical plants such as shakers. In this sense, AC Power Sources are equipment that can be
used both in industry applications and didactic or research laboratories. In practically all applications, it is shown
that good performance in waveforms generation is necessary. This performance is related to the ability for
waveforms generation with low harmonic distortion even in conditions of variable frequency or amplitude and
with nonlinear loads behavior. In this way, the use of an adequate converter topology is not enough, are too
necessary controllers to guarantee performance for the system, even in adverse load conditions or in presence of
unmodeled dynamics. The unmodeled dynamics are derived from some stages that compose the system, but they
are generally related to the uncertainties on the model of the plant and load. Then, this work not only describes
the implemented prototype and topological relative questions but also applies a Robust Model Reference
Adaptive Control (RMRAC) for the plant control. This technique improves the robustness in the closed loop
system even under presence of unmodeled dynamics and disturbances. The controller makes use of a Gradient
type algorithm for parametric adaptation with four adapted parameters, which leads to a new error equation that
is used for the controller s implementation / Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo de Fontes de Potência CA onde é apresentado o
desenvolvimento de um protótipo. Os diversos estágios que compõem o sistema, desde a topologia do conversor,
do filtro, da instrumentação e do controlador são apresentados e analisados. O protótipo desenvolvido é uma
fonte trifásica a quatro fios, que utiliza um inversor de tensão de quatro braços. Esta topologia permite uma
maior flexibilidade na geração de formas de onda desbalanceadas ou em condições de cargas desequilibradas,
simplificando também o problema de controle do sistema. Este trabalho procura primeiramente justificar a
utilização e o estudo de Fontes de Potência CA, neste sentido são dados alguns exemplos de ensaios e normas,
cujos testes demandam a sua utilização. As aplicações são em geral relacionadas a equipamentos eletroeletrônicos
e acionamento de outras plantas como vibradores eletromecânicos. Deste modo, as Fontes de
Potência CA são equipamentos que podem ser utilizados tanto na indústria quanto em laboratórios didáticos e de
pesquisa. Em praticamente todas as aplicações, é mostrado que um bom desempenho na geração de formas de
onda é necessário. Este desempenho está relacionado à capacidade de geração de formas de onda com baixa
distorção harmônica, não raro, em condições de freqüência e amplitude variáveis e com cargas de
comportamento não-linear. Deste modo, a seleção de uma topologia de conversor adequado não basta, são
também necessários controladores que garantam um bom desempenho do sistema, mesmo em condições
adversas de carga e em presença de dinâmicas não-modeladas. As dinâmicas não-modeladas são oriundas das
várias etapas que compõem o sistema, mas geralmente são relacionadas às incertezas sobre o modelo da planta e
da carga. Neste sentido, este trabalho descreve não apenas o protótipo implementado e questões topológicas
relativas a ele, mas também aplica um Controle Robusto por Modelo de Referência ou RMRAC (Robust Model
Reference Adaptive Control) para o controle da planta. Esta técnica garante robustez do sistema em malha
fechada mesmo na presença de dinâmicas não modeladas e distúrbios. O controlador utilizado faz uso de um
algoritmo de adaptação paramétrica do tipo Gradiente, no qual quatro parâmetros são adaptados. Este fato leva a
uma nova equação do erro, que é utilizada para a implementação do controlador.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8441 |
| Date | 06 April 2006 |
| Creators | Stefanello, Márcio |
| Contributors | Gründling, Hilton Abílio, Pinheiro, José Renes, Carati, Emerson Giovani |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 500, 500, 500, 300, d35eb922-37c6-47fb-afb6-6a40154fb790, e8c5eb4b-b9b0-4cda-854d-9e7374c000dd, 2283d4af-36e6-453e-be08-ef4fe3214aef, 689c0316-101f-4cca-b0a6-482fd44126cb |
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