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Title: Sistemas de conversão bifásicos baseados em retificadores com reduzido número de chaves controladas.
Other Titles: Two-phase conversion systems based on rectifiers with a reduced number of controlled switches.
???metadata.dc.creator???: BAHIA, Filipe Antônio da Costa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: JACOBINA, Cursino Brandão.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: ROCHA, Nady.
???metadata.dc.contributor.referee1???: OLIVEIRA, Alexandre Cunha.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VITORINO, Montiê Alves.
Keywords: Estágio em Engenharia Elétrica;Sistemas de conversão bifásicos;Retificadores unidirecionais;Interruptores bidirecionais;Estratégia PWM;Modulação por largura de pulso;Retificadores com quatro chaves IGBT;Turbinas eólicas;Sistema de geração eólica de pequeno porte;Máquina bifásica;Internship in Electrical Engineering;Two-Phase Conversion Systems;One-way rectifiers;Bidirectional switches;PWM strategy;Pulse Width Modulation;Rectifiers with four IGBT switches;Wind turbines;Small wind generation system;Two-phase machine
Issue Date: 10-Aug-2015
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BAHIA, Filipe Antônio da Costa. Sistemas de conversão bifásicos baseados em retificadores com reduzido número de chaves controladas. 2015. 141f. (Dissertação de Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19963
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho está centrado no estudo de conversores CA-CC unidirecionais com reduzido número de chaves controladas que utilizam uma máquina bifásica funcionando como gerador para fornecimento de energia a uma carga. Neste contexto, investigam-se seis configurações de retificadores, duas topologias que empregam chaves do tipo IGBT e outras quatro que adotam interruptores bidirecionais em corrente e tensão. As configurações que fazem uso de IGBTs possuem quatro braços compostos por oito diodos e quatro chaves controladas, enquanto que as topologias que utilizam interruptores bidirecionais têm duas ou três chaves controladas conectadas entre os braços do conversor. Para todas as topologias estudadas, são apresentados os modelos dinâmicos e/ou as análises dos estados topológicos, desenvolvidas as estratégias PWM e as estratégias de controle. No que diz respeito as estratégias PWM, para as topologias que usam IGBTs, aplica-se uma modulação seno-triângulo em função da polaridade das correntes de fase e, para as topologias que usam interruptores bidirecionais, emprega-se uma modulação vetorial com setores definidos em função dos sentidos das correntes. O sistema de controle atua regulando a tensão do barramento CC e utiliza um método de sincronização que tem o propósito de reduzir a distorção da corrente na passagem pelo zero, garantindo correntes da máquina senoidais com alto fator de potência. São utilizados para comparação e avaliação do desempenho das topologias investigadas dois critérios principais: a análise das distorções harmônicas dos sinais de correntes e as perdas estimadas de condução e chaveamento nos dispositivos semicondutores. Por fim, os resultados de simulação e experimentais são apresentados e discutidos para a validação das topologias estudadas.
Abstract: This work focuses on the study of AC-DC converters unidirectional with reduced number of switches controlled who use a two-phase machine functioning as generator for supplying power to a load. In this context, In this context, six rectifiers configurations are investigated , two topologies that employ switches of the type IGBT and and four others who adopt bidirectional switches in current and voltage. The configurations that make use IGBTs have four legs consist of eight diodes and four controlled switches, while the topologies using bidirectional switches have two or three controlled switches connected between the converter’s legs. For all studied topologies, the dynamic models and/or analyzes of operating modes, developed the control and PWM strategies are presented. With regard the PWM strategies, for topologies using IGBTs, it applies once sine-triangle modulation in function of the polarity of the phase currents, topologies that use for bidirectional switches, it employs space vector modulation with sectors defined according to the direction of the currents. The control system operates regulating the DC-link voltage and and it uses a synchronization method that has the purpose to reduce distortion in the current at the zero crossing, ensuring currents of sinusoidal machine with high power factor. For comparison and performance evaluation of the topologies investigated are used two main criteria: harmonic distortions analysis in the current waveforms and semiconductor switching and conduction losses. Finally, simulation and experimental results are presented and discussed for the validation of the studied topologies.
Keywords: Estágio em Engenharia Elétrica
Sistemas de conversão bifásicos
Retificadores unidirecionais
Interruptores bidirecionais
Estratégia PWM
Modulação por largura de pulso
Retificadores com quatro chaves IGBT
Turbinas eólicas
Sistema de geração eólica de pequeno porte
Máquina bifásica
Internship in Electrical Engineering
Two-Phase Conversion Systems
One-way rectifiers
Bidirectional switches
PWM strategy
Pulse Width Modulation
Rectifiers with four IGBT switches
Wind turbines
Small wind generation system
Two-phase machine
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19963
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica.

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