CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Diante da necessidade em aperfeiÃoar as tecnologias existentes para a conversÃo de energia elÃtrica em sistemas de alta potÃncia, este trabalho tem por finalidade projetar, analisar e implementar experimentalmente uma tÃcnica de modulaÃÃo com o intuito de reduzir o conteÃdo harmÃnico da tensÃo de saÃda em um inversor multinÃvel com capacitor flutuante de trÃs nÃveis. Algumas das diversas tÃcnicas de modulaÃÃo (PSPWM, LSPWM, HE-PWM e CSV-PWM) foram analisadas e implementadas no controlador digital FPGA a fim de comparar suas caracterÃsticas de desempenho com a tÃcnica de modulaÃÃo proposta. AlÃm disso, foi realizado o estudo de perdas da topologia de inversor multinÃvel com capacitor flutuante de trÃs nÃveis e a anÃlise teÃrica da distorÃÃo harmÃnica total da modulaÃÃo proposta. Finalmente, o desenvolvimento digital das tÃcnicas mostrou resultados coerentes, com formas de onda obtidas experimentalmente com alta qualidade de resoluÃÃo. A comparaÃÃo entre as estratÃgias de modulaÃÃo em termos de DHT resultou positivamente à modulaÃÃo proposta, cujos resultados experimentais de DHT nas tensÃes de linha na saÃda apresentaram o melhor desempenho para toda a faixa de Ãndices de modulaÃÃo comparadas Ãs tÃcnicas PSPWM, LSPWM-POD e CSV-PWM e uma reduÃÃo de atà 4,5% em relaÃÃo à HE-PWM. Isto comprova o estudo teÃrico realizado e sua aplicaÃÃo no inversor multinÃvel com capacitor flutuante de trÃs nÃveis. / Given the need to improve the existing technologies for electrical energy conversion into high power systems, this works purpose to design, analyze and implement a modulation technique that aims to reduce the output voltage harmonic content on the three-level flying capacitor multilevel inverter. Some of the various conventional modulation techniques (PSPWM, LSPWM, HE-PWM e CSV-PWM) have been analyzed and implemented in FPGA controller in order to compare their performance features with the proposed modulation technique. Furthermore, the losses study of the three-level flying capacitor multilevel inverter topology and the total harmonic distortion theoretical analysis of the proposed modulation technique have been made. Finally, the digital implementation of the techniques showed consistent results with experimentally obtained waveforms with high quality resolution. The comparison between the modulation strategies in the THD rates resulted positively for the proposed modulation, which THD experimental results in the line output voltage showed the best performance for all range of modulation indexes compared to techniques PSPWM, LSPWM-POD and CSV-PWM and the reduction of up to 4.5% better than HE-PWM. This proved the theoretical study done and its application in three-level flying capacitor multilevel inverter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7663 |
| Date | 17 January 2014 |
| Creators | Davi Rabelo Joca |
| Contributors | Luiz Henrique Silva Colado Barreto, Gustavo Alves de Lima Henn, Paulo Peixoto PraÃa, Ranoyca Nayana Alencar LeÃo e Silva |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia ElÃtrica, UFC, BR |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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