dc.creator.ID |
Méllo, J. P. R. A. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
MÉLLO, J. P. R. A. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
Mello, J. P. R. A. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2430890141645755 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
JACOBINA, Cursino Brandão. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
JACOBINA, C. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
Jacobina, Cursino B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
DE FREITAS, ISAAC S. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/0261885352003041 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
FREITAS, Isaac Soares de. |
|
dc.contributor.referee1ID |
FREITAS, I. S. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
De Freitas, I.S. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
de Freitas, Isaac Soares. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7545625055421975 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
BARRETO, Luiz Henrique Silva Colado. |
|
dc.contributor.referee2ID |
BARRETO, L. H. S. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2ID |
;Colado Barreto, Luiz H. S. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2ID |
Barreto, Luiz H. S. C.;Barreto, L.H.S.C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8946117901519643 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
LIMA, Antônio Marcus Nogueira. |
|
dc.contributor.referee3ID |
LIMA, A. M. N. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3ID |
Lima, A.M.N. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3ID |
LIMA AMN. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2237395961717699 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
OLIVEIRA, Alexandre Cunha. |
|
dc.contributor.referee4ID |
OLIVEIRA, A. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4ID |
Oliveira, Alexandre Cunha. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4ID |
e oliveira, A. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6699829609793478 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Nesta tese de doutorado são propostas conĄgurações de conversores estáticos multinível
de potência como soluções alternativas com melhor desempenho em termos de distorção
harmônica, perdas de potência, e estresse de chaveamento em relação às opções conven-
cionais consideradas. São apresentados quatro grupos de conversores baseados em células
assimétricas em cascata. O primeiro grupo utiliza uma fonte trifásica em open-end para
conectar duas células trifásicas em série com o sistema, além de pontes H a capacitor
Ćutuante em série com as fases. O objetivo é mostrar o melhor desempenho dos retiĄca-
dores unidirecionais propostos frente à topologia convencional de dois níveis e validar as
técnicas propostas para regular os capacitores Ćutuantes. Nos três grupos restantes são
abordadas topologias de conversores trifásicos de três e quatro Ąos, e ainda conversores
monofásicos com braço compartilhado, nos quais são usados transformadores com os en-
rolamentos secundários em cascata para conectar as células em série usando um único
barramento CC. Nestes casos, o objetivo é demonstrar a simplicidade de operação e con-
trole dos conversores em relação a alternativas com vários barramentos CC, como as do
primeiro grupo. Além disso, tem-se por objetivo demonstrar o desempenho em relação a
opções convencionais de dois níveis e multinível com um barramento CC, mostrando que
as conĄgurações propostas podem apresentar melhor desempenho, apesar das componen-
tes de perdas adicionais dos transformadores. A metodologia de análise e validação das
topologias consistiu na realização de simulações digitais sob condições normalizadas para
todos os casos, considerando como Ąguras de mérito a distorção harmônica das formas
de onda de tensão e corrente, a frequência e o estresse de chaveamento, além das perdas
nos semicondutores e totais dos sistemas sob condições de THD normalizada. Após veri-
Ącado o desempenho em simulação, as estruturas foram validadas experimentalmente. De
modo geral, veriĄcou-se por meio dos resultados obtidos que as conĄgurações propostas
puderam operar tanto com menor distorção harmônica, como com menores perdas nos
semicondutores e totais, além de poderem operar sob menor frequência de chaveamento
em condições de distorção harmônica normalizadas, possuindo portanto menor estresse
de chaveamento. Além disso, no primeiro grupo de conĄgurações as técnicas PWM e de
regulação dos barramentos a capacitor Ćutuante foram validadas com sucesso. Já no caso
dos grupos restantes, pôde-se veriĄcar maior simplicidade do sistema de controle. Assim,
conclui-se que as conĄgurações propostas foram validadas como alternativas multinível,
que as técnicas PWM e de controle utilizadas mostraram eĄcácia, e que as técnicas de
gerar topologias multinível com transformadores em cascata e utilizando braços compar-
tilhados também apresentaram bons resultados frente a alternativas convencionais. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
engenharia elétrica |
pt_BR |
dc.title |
Conversores PWM multinível com capacitores flutuantes, transformadores em cascata e braços compartilhados. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2019-03-11 |
|
dc.description.abstract |
In this Doctoral dissertation, static multilevel power converters are proposed as alter-
native solutions with better performance in terms of harmonic distortion, power losses,
and switching stress with relation to the considered conventional options. Four groups
of converters based on cascaded asymmetrical cells are presented. The Ąrst group uti-
lizes an open-end three-phase source to connect two three-phase cells in series with the
system, beyond employing H-bridges with Ćoating capacitors in series with the phases.
The objective is to show the better performance of proposed unidirectional rectiĄers face
to the conventional two-level topology and validate the proposed techniques to regulate
the Ćoating capacitors. On the three remaining groups, three-phase converters topologies
with three and four wires and single-phase shared leg converters are addressed. On them,
transformers with cascaded secondary windings are used to connect the cells in series
while using a single dc-link. In these cases, the objective is to demonstrate the converters
operation and control simplicity in relation to alternatives with many dc-link capacitors,
like the ones in the Ąrst group. Moreover, we want to demonstrate their performance in
relation to conventional two-level and multilevel options with one dc-link, to show that
proposed conĄgurations can present better performance despite the additional losses com-
ponents of the transformers. The analysis and validation methodology consisted in the
realization of digital simulations under normalized conditions for all cases, considering as
Ągures of merit the harmonic distortion of voltage and current waveforms, the switch-
ing frequency and stress, and the semiconductors and total losses of the system under
normalized THD conditions. After verifying the simulations performances, the structures
were experimentally validated. In general, by means of the results obtained it was veriĄed
that proposed conĄgurations could operate with lower harmonic distortion, as well as
with lower semiconductors and total losses, besides being capable to operate under lower
switching frequency on normalized harmonic distortion conditions, which gives them lower
switching stress. Furthermore, in the Ąrst group of conĄgurations the PWM and Ćoating
capacitors voltage regulation techniques were validated with success. In the case of the re-
maining groups, it could be veriĄed greater simplicity of the control system. Therefore, we
conclude that proposed conĄgurations were validated as multilevel alternatives, that the
PWM and control techniques utilized were efective, and that the cascaded transformers
and shared legs techniques to generate multilevel topologies also have shown good results
compared to conventional alternatives. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27097 |
|
dc.date.accessioned |
2022-09-12T20:38:26Z |
|
dc.date.available |
2022-09-12 |
|
dc.date.available |
2022-09-12T20:38:26Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Eletrônica de Potência |
pt_BR |
dc.subject |
Células em Cascata |
pt_BR |
dc.subject |
Conversores Multinível |
pt_BR |
dc.subject |
Capacitores Flutuantes |
pt_BR |
dc.subject |
Power Electronics |
pt_BR |
dc.subject |
Cascade Cells |
pt_BR |
dc.subject |
Converters Multilevel |
pt_BR |
dc.subject |
Floating Capacitors |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
MÉLLO, João Paulo Ramos Agra. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Multilevel PWM converters with floating capacitors, Cascade transformers and shared arms. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
MÈLLO, João Paulo Ramos Agra. Conversores PWM multinível com capacitores flutuantes,
transformadores em cascata e braços compartilhados 2019. 204 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. |
pt_BR |