Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T.
Ano de defesa: | 2019 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | , |
Banca de defesa: | , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
|
Programa de Pós-Graduação: |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
|
Departamento: |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
|
País: |
Brasil
|
Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27502 |
Resumo: | Uma aplicação de sistemas fotovoltaicos comumente utilizada é o bombeamento d’ água para irrigação. Nessa tarefa, os painéis são responsáveis por alimentar um motor que aciona a bomba hidráulica. Para alimentar um motor de indução, a tensão contínua produzida pelo sistema fotovoltaico deve ser convertida para alternada por meio de um conversor CC/CA (inversor). As topologias de conversores CC/CA mais frequentemente difundidas na literatura empregam capacitores eletrolíticos em seus barramentos CC. Esses tipos de capacitores possuem vida útil ao dispositivo. O presente trabalho propõe duas novas topologias baseadas nos conversores multiníveis com ponto neutro grampeado (Neutral Point Clamped) e Tipo-T. A diferença das configurações propostas para as já encontradas na literatura está na possibilidade de remover os típicos capacitores eletrolíticos no barramento CC desses inversores. Para isso, um perfil de tensão em pulsos é gerado no barramento e, a partir de uma estratégia de modulação de largura de pulso (Pulse Width Modulation) apropiada é possível se obter as correntes alternadas demandadas nas bobinas do estator da máquina de indução. Além da ausência doscapacitores eletrolíticos no barramento CC, outra vantagem apresentada pelas topologias propostas é quea estratégia PWA permite que apenas um par de chaves do circuito é comutada por períodos de chaveamento. Desse modo, as perdas por comutação tendem a ser reduzidas se comparado a técnicas tradicionais. De modo a validar a teoria explanada, simulações computacionais foram realizadas para observação do funcionamento de cada uma das topologias propostas.Além disso, um propótipo de 2kW foi utilizado para obtenção dos resultados experimentais apenas com atopologia NPC. |
id |
UFCG_9a902cf80fd603f5a61f9fcff1444fc8 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/27502 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
|
spelling |
CORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter.CORRÊA, M. B. R.de Rossiter Correa, Maurício Beltrão.Correa, M.B.R.http://lattes.cnpq.br/0041843905239864VITORINO, Montiê Alves.VITORINO, M. A.VITORINO, MONTIÊ ALVES.VITORINO, M.http://lattes.cnpq.br/1945886683703701OLIVEIRA, Alexandre Cunha.OLIVEIRA, A. C.Oliveira, Alexandre Cunha.de oliveira, A. C.http://lattes.cnpq.br/6699829609793478OLIVEIRA, Talvanes Meneses.OLIVEIRA, Talvanes Meneses.Oliveira, Talvanes Meneses.http://lattes.cnpq.br/8792882556721802DUTRA, A. E.DO E. DUTRA, AILTON.DO EGITO DUTRA, AILTON.http://lattes.cnpq.br/4760102860828411DUTRA, Ailton do Egito.Uma aplicação de sistemas fotovoltaicos comumente utilizada é o bombeamento d’ água para irrigação. Nessa tarefa, os painéis são responsáveis por alimentar um motor que aciona a bomba hidráulica. Para alimentar um motor de indução, a tensão contínua produzida pelo sistema fotovoltaico deve ser convertida para alternada por meio de um conversor CC/CA (inversor). As topologias de conversores CC/CA mais frequentemente difundidas na literatura empregam capacitores eletrolíticos em seus barramentos CC. Esses tipos de capacitores possuem vida útil ao dispositivo. O presente trabalho propõe duas novas topologias baseadas nos conversores multiníveis com ponto neutro grampeado (Neutral Point Clamped) e Tipo-T. A diferença das configurações propostas para as já encontradas na literatura está na possibilidade de remover os típicos capacitores eletrolíticos no barramento CC desses inversores. Para isso, um perfil de tensão em pulsos é gerado no barramento e, a partir de uma estratégia de modulação de largura de pulso (Pulse Width Modulation) apropiada é possível se obter as correntes alternadas demandadas nas bobinas do estator da máquina de indução. Além da ausência doscapacitores eletrolíticos no barramento CC, outra vantagem apresentada pelas topologias propostas é quea estratégia PWA permite que apenas um par de chaves do circuito é comutada por períodos de chaveamento. Desse modo, as perdas por comutação tendem a ser reduzidas se comparado a técnicas tradicionais. De modo a validar a teoria explanada, simulações computacionais foram realizadas para observação do funcionamento de cada uma das topologias propostas.Além disso, um propótipo de 2kW foi utilizado para obtenção dos resultados experimentais apenas com atopologia NPC.An application of photovoltaic systems commonly used is pumping water for irrigation. In this task, the panels are responsible for feeding a motor that drives the hydraulic pump. For power an induction motor, direct voltageproduced by the photovoltaic system must be converted to alternating via a DC/AC converter (inverter). The most popular DC/AC converter topologies frequently disseminated in the literature employ electrolytic capacitors on their DC buses. Those types of capacitors have device life. O The present work proposes two new topologies based on multilevel converters with neutral point stapled (Neutral Point Clamped) and Type-T. THE difference from the proposed configurations to the ones already found in the literature is the possibility of remove the typical electrolytic capacitors in the DC bus of these inverters. For this, a profile voltage in pulses is generated on the bus and, from a pulse width modulation strategy (Pulse Width Modulation) it is possible to obtain the alternating currents demanded in the coils of the induction machine stator. In addition to the absence of electrolytic capacitors on the DC bus, another advantage presented by the proposed topologies is that the PWA strategy allows only one key pair of the circuit is switched by switching periods. Thus, switching losses tend to bereduced compared to traditional techniques. In in order to validate the theory explained, simulations computations were carried out to observe the operation of each of the proposed topologies. In addition, a 2kW propotype was used to obtaining the experimental results only with theNPC topology.Submitted by nelia pereira (neliabiu52@gmail.com) on 2022-09-29T17:28:51Z No. of bitstreams: 1 AILTON DO EGITO DUTRA - PPGEE 2019.pdf: 8442042 bytes, checksum: c262b7cde13d9f9ecae28bf59c72146e (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-29T17:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AILTON DO EGITO DUTRA - PPGEE 2019.pdf: 8442042 bytes, checksum: c262b7cde13d9f9ecae28bf59c72146e (MD5) Previous issue date: 2019-02-28Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIEngenharia ElétricaSistemas fotovoltaicosBombeamento fotovoltaicoConversores multiníveisPhotovoltaic systemsPhotovoltaic pumpingMultilevel convertersConversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T.Three-phase multilevel indirect matrix DC-AC converters with NPC and T-type galvanic isolation.2019-02-282022-09-29T17:28:51Z2022-09-292022-09-29T17:28:51Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27502DUTRA, Ailton do Egito. Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. 2019. 112fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Curso de Pós - Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27502/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALAILTON DO EGITO DUTRA - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019. pdfAILTON DO EGITO DUTRA - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2019. pdfapplication/pdf8442042http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27502/1/AILTON+DO+EGITO+DUTRA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEE%29+2019.+pdfc262b7cde13d9f9ecae28bf59c72146eMD51riufcg/275022022-09-29 14:32:12.792oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-29T17:32:12Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
Three-phase multilevel indirect matrix DC-AC converters with NPC and T-type galvanic isolation. |
title |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
spellingShingle |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. DUTRA, Ailton do Egito. Engenharia Elétrica Sistemas fotovoltaicos Bombeamento fotovoltaico Conversores multiníveis Photovoltaic systems Photovoltaic pumping Multilevel converters |
title_short |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
title_full |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
title_fullStr |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
title_full_unstemmed |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
title_sort |
Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. |
author |
DUTRA, Ailton do Egito. |
author_facet |
DUTRA, Ailton do Egito. |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor2ID.pt_BR.fl_str_mv |
VITORINO, M. A. VITORINO, MONTIÊ ALVES. VITORINO, M. |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
CORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter. |
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv |
CORRÊA, M. B. R. de Rossiter Correa, Maurício Beltrão. Correa, M.B.R. |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0041843905239864 |
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv |
VITORINO, Montiê Alves. |
dc.contributor.advisor2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1945886683703701 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
OLIVEIRA, Alexandre Cunha. |
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv |
OLIVEIRA, A. C. Oliveira, Alexandre Cunha. de oliveira, A. C. |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6699829609793478 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
OLIVEIRA, Talvanes Meneses. |
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv |
OLIVEIRA, Talvanes Meneses. Oliveira, Talvanes Meneses. |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8792882556721802 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
DUTRA, A. E. DO E. DUTRA, AILTON. DO EGITO DUTRA, AILTON. |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4760102860828411 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
DUTRA, Ailton do Egito. |
contributor_str_mv |
CORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter. VITORINO, Montiê Alves. OLIVEIRA, Alexandre Cunha. OLIVEIRA, Talvanes Meneses. |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Engenharia Elétrica |
topic |
Engenharia Elétrica Sistemas fotovoltaicos Bombeamento fotovoltaico Conversores multiníveis Photovoltaic systems Photovoltaic pumping Multilevel converters |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Sistemas fotovoltaicos Bombeamento fotovoltaico Conversores multiníveis Photovoltaic systems Photovoltaic pumping Multilevel converters |
description |
Uma aplicação de sistemas fotovoltaicos comumente utilizada é o bombeamento d’ água para irrigação. Nessa tarefa, os painéis são responsáveis por alimentar um motor que aciona a bomba hidráulica. Para alimentar um motor de indução, a tensão contínua produzida pelo sistema fotovoltaico deve ser convertida para alternada por meio de um conversor CC/CA (inversor). As topologias de conversores CC/CA mais frequentemente difundidas na literatura empregam capacitores eletrolíticos em seus barramentos CC. Esses tipos de capacitores possuem vida útil ao dispositivo. O presente trabalho propõe duas novas topologias baseadas nos conversores multiníveis com ponto neutro grampeado (Neutral Point Clamped) e Tipo-T. A diferença das configurações propostas para as já encontradas na literatura está na possibilidade de remover os típicos capacitores eletrolíticos no barramento CC desses inversores. Para isso, um perfil de tensão em pulsos é gerado no barramento e, a partir de uma estratégia de modulação de largura de pulso (Pulse Width Modulation) apropiada é possível se obter as correntes alternadas demandadas nas bobinas do estator da máquina de indução. Além da ausência doscapacitores eletrolíticos no barramento CC, outra vantagem apresentada pelas topologias propostas é quea estratégia PWA permite que apenas um par de chaves do circuito é comutada por períodos de chaveamento. Desse modo, as perdas por comutação tendem a ser reduzidas se comparado a técnicas tradicionais. De modo a validar a teoria explanada, simulações computacionais foram realizadas para observação do funcionamento de cada uma das topologias propostas.Além disso, um propótipo de 2kW foi utilizado para obtenção dos resultados experimentais apenas com atopologia NPC. |
publishDate |
2019 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2019-02-28 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-09-29T17:28:51Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-09-29 2022-09-29T17:28:51Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27502 |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
DUTRA, Ailton do Egito. Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. 2019. 112fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Curso de Pós - Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27502 |
identifier_str_mv |
DUTRA, Ailton do Egito. Conversores CC-CA matriciais indiretos multiníveis trifásicos com isolação galvânica NPC e tipo-T. 2019. 112fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Curso de Pós - Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFCG |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27502/2/license.txt http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27502/1/AILTON+DO+EGITO+DUTRA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEE%29+2019.+pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 c262b7cde13d9f9ecae28bf59c72146e |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1799309530618658816 |