Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura
topológica de retificador híbrido trifásico que oferece as características operacionais de imposição
de correntes de linha de entrada senoidais, de alto fator de potência, de reduzida distorção
harmônica total de corrente e de fornecimento de um barramento CC com tensão regulada
utilizando a inovadora técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC tanto para
condições normais de suprimento da rede elétrica como para condições de afundamentos
temporários de tensão equilibrados e desequilibrados na rede CA.
Para corroborar com a teoria exposta e com as análises de simulação computacional, um
protótipo de 5 kW foi construído e ensaios experimentais realizados em laboratório permitiram
demonstrar que para condições normais de suprimento da rede CA a solução proposta assegura
distorções harmônicas de corrente na ordem de 2% e um fator de potência por fase próximo do
valor unitário (0,996), além de ser capaz de regular e manter a tensão no barramento CC constante
mesmo durante o transitório provocado por um degrau de carga de alta potência. Durante a
ocorrência de afundamentos de tensão, a estrutura é capaz de regular a tensão do barramento CC
no valor de referência estabelecido, assegurando elevado fator de potência mesmo durantes estes
distúrbios da rede CA de alimentação.
Destaca-se que estas características operacionais, além de serem alcançadas com os
conversores chaveados que compõem a estrutura processando apenas uma parcela da potência
total de saída, tornando o conjunto mais eficiente e robusto, fazem da estrutura proposta uma
excelente alternativa para aplicações com elevados níveis de potência envolvendo a alimentação
de cargas CC sensíveis aos distúrbios provocados pela rede CA e para aplicações que
compreendem a compensação de oscilações de tensão devido às intermitências dos sistemas de
microgeração que compõem as redes de distribuição em corrente contínua das microrredes. / This work presents the analysis and the experimental development of a topological
structure of three-phase hybrid rectifier, which provides operational characteristics for
imposing sinusoidal input line currents, with high power factor, low current total harmonic
distortion and providing a DC bus with regulated voltage using the innovative technique of
Series Voltage Compensation in the DC Bus for both normal conditions of mains power
supply and for temporary sags for balanced and unbalanced voltage ac power supply
conditions.
In order to corroborate the exposed theory and with computational simulation
analysis, a 5 kW prototype was assembled and experimental tests were conducted in
laboratory. The results demonstrated that under normal conditions of AC mains supply the
proposed solution ensures harmonic distortions about 2 % for the input AC currents and a
power factor per phase approximately unitary (0.996). Moreover, the prototype can
regulate and maintain the DC bus voltage in a constant value even during the transient
caused by a high-power load step. During the occurrence of voltage sags, the structure can
regulate the DC bus voltage in the established reference value, ensuring high power factor
even during AC mains power supply disturbances.
One can emphasize that these operational characteristics, in addition of being
achieved with the switched converters that comprise the structure processing only an
amount of the total output power, was observed that the whole assembly is more efficient
and robust. The proposed structure is an excellent alternative for supplying high power DC
loads sensitive to disturbances caused by AC mains and for applications involving voltage
oscillations compensation due to intermittences of microgeneration systems that are
connected to DC distribution of microgrids. / Tese (Doutorado)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/18268 |
| Date | 25 August 2016 |
| Creators | Rodrigues, Danillo Borges |
| Contributors | Farias, Valdeir José, Freitas, Luiz Carlos Gomes de, Costa, Admarço Vieira da, Lima, Gustavo Brito de, Praça, Paulo Peixoto |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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