Estudo e proposta de um retificador PWM de três níveis com limitação da corrente de partida a tiristor

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Portilho, Talles Barbosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Brasil; CEFET-MG / UFSJ
• Palavras-chave em Português: Eletrônica de potência; Retificadores de corrente elétrica; Fator de potência
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/327

Este trabalho compreende o estudo e desenvolvimento de um retificador trifásico controlado de três níveis. Com base em trabalhos existentes na literatura, realiza-se um estudo e seleção da topologia a ser utilizada por meio da comparação do nível de complexidade do controle e da estrutura topológica. Na sequência, com o objetivo de se obter uma combinação ótima entre controle e topologia para aplicação na indústria, realizou-se a escolha da técnica de controle e modulação mais adequada. Uma vez definidas a técnica de controle, a técnica de modulação e a topologia, o sistema foi simulado utilizando os softwares Matlab Simulinkr e PLECS Standaloner. De posse da plataforma de simulação, com os parâmetros selecionados, foi possível determinar os ganhos dos controladores PI, verificar funcionamento do retificador, realizar um estudo de perdas por comutação e por condução a fim de definir o sistema de dissipação de calor. Além desses aspectos tradicionais, as simulações permitiram o estudo de aspectos específicos da topologia. A primeira característica observada foi o controle de balanceamento das tensões nos capacitores do barramento c.c., cuja implementação pode ser determinante para o bom funcionamento do retificador. O segundo aspecto observado foi como os diferentes padrões de comando das chaves interferiam nas formas de ondas e nas perdas térmicas do retificador. Em terceiro lugar, foi avaliada a possibilidade do retificador atuar como um compensador complementar de potência reativa. Por fim, os diodos de entrada da topologia foram substituidos por tiristores, com o intuito de possibilitar o controle da corrente de partida e a proteção dos dispositivos do circuito de potência, assunto até então não abordado em outros trabalhos na literatura. Valendo-se dos dados encontrados em simulação, do projeto da estrutura mecânica desenvolvido pelo autor e dos manuais dos equipamentos utilizados, foi realizada a montagem elétrica e mecânica de um protótipo.