Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work proposes the use of an auxiliary circuit to perform the voltage balancing and reduce the low frequency currents of the DC Bus center point of a three-phase transformerless UPS. The Bus voltage unbalance may occur due to the connection of unbalanced loads and non-idealities of the circuit and may impair the quality of the UPS output voltage. The low frequency current components occur due to the connection of non-linear or unbalanced loads. With the occurrence of these currents, there is an increase in the DC Bus voltage ripple, making it necessary to use a DC Bus with significant capacitance values. Moreover, these currents should increase the losses in the capacitor and deteriorate its lifespan. Thus, it is proposed the use of an auxiliary circuit comprising a switching branch and an inductor, whose function is to reduce the harmonic content from the currents flowing through the central point of the capacitive divider, in addition to ensuring the balancing of the DC Bus voltages. It is carried out the design of a three-phase transformerless UPS and the proposed auxiliary circuit, besides the design of its control systems. Simulation and experimental results demonstrate the procedures developed over this work and validate the functionality of the proposed circuit with respect to its purpose. / Este trabalho propõe a utilização de um circuito auxiliar para realizar o equilíbrio de tensão e redução das correntes de baixa frequência do ponto central do barramento CC de uma UPS trifásica sem transformador. O desequilíbrio de tensão do barramento pode ocorrer devido a conexão de cargas desequilibradas e não-idealidades do circuito e podem prejudicar a qualidade da tensão de saída da UPS. Já as componentes de corrente em baixa frequência ocorrem devido à conexão de cargas não-lineares ou desequilibradas. Com a ocorrência dessas correntes, há um aumento na ondulação de tensão do barramento CC, tornando necessário a utilização de expressivos valores de capacitância. Além disso essas correntes devem aumentar as perdas nos capacitores e deteriorar sua vida útil. Dessa forma, propõe-se a utilização de um circuito auxiliar composto por um braço de interruptores e um indutor, cuja função é reduzir o conteúdo harmônico proveniente das correntes que circulam pelo ponto central do divisor capacitivo, além de assegurar o equilíbrio das tensões do barramento CC. É realizado o dimensionamento de uma UPS trifásica sem transformador e do circuito auxiliar proposto, bem como o projeto dos sistemas de controle dos mesmos. Resultados de simulação e experimentais comprovam os procedimentos desenvolvidos ao longo do trabalho, bem como validam a funcionalidade do circuito proposto com relação a sua finalidade.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8592 |
| Date | 21 July 2016 |
| Creators | Jank, Henrique |
| Contributors | Martins, Mário Lúcio da Silva, Bisogno, Fábio Ecke, Schuch, Luciano, Tambara, Rodrigo Varella |
| 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 | English |
| 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, 300, 300, 300, 300, 300, 4450a16e-aa18-4d50-a97e-49469130b8d6, 8ddd7f99-7f04-4f0e-b723-b5cda9d9f2c2, 8f48edb1-bc86-4a24-b39e-3be7c6845bd8, e2475966-6ac4-4a52-b03b-ad621db235b6, b29f54ac-1329-4152-8108-200e7088e1a9 |
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