Conversor CA-CA DAB monofásico com correção de fator de potência aplicável a estabilizadores de tensão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Silva, Emerson Jimmy Alves da
Orientador(a): Praça, Paulo Peixoto
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Conversor CA-CA
Dual active bridge
Phase-shift
Correção de fator de potência
Estabilizadores de tensão
Conversores de corrente elétrica
Deslocadores de fase
Fator de potência
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/73797
Resumo: Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
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Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.This work proposes the study and development in a simulation environment of a single-phase indirect AC-AC converter with power factor correction and high-frequency insolation feasible to AC voltage regulators. The topology structure is based on the converter dual active bridge (DAB) associated with the three-state switching cell (3SSC). The input rectifier ensure sinusoidal current and a high power factor. The output inverter ensures regulated voltage with sinusoidal shape, low harmonic distortion and fast dynamic response. The control of the power flow between rectifier and inverter is done by the phase-shift modulation technique. The commitment to power quality and the ability to mitigate disturbances at power grid, enable the topology to AC voltage regulators. A theoretical analysis of the converter is developed, showing the modulation technique and the control strategy. Voltage sensors, current sensors and digital controllers are designed. Finally, the study is verified through simulation results. The power factor at the rectifier input is 0.991. The output voltage has a THD lower than 1% for a resistive load and 4.96% for a non-linear load, complying with the limits established by the IEEE Std 510-2004 standard. The dynamic behavior of the converter is performed for load steps and disturbances in the grid. The converter presents excellent response to sag of 30% and harmonic distortion of 17% in the grid.Este trabalho propõe o estudo e desenvolvimento em ambiente de simulação, de um conversor monofásico CA-CA indireto com correção de fator de potência e isolação em alta frequência aplicável a estabilizadores de tensão. A estrutura da topologia é baseada no conversor dual active bridge (DAB) associado à célula de comutação de três estados (CC3E). O retificador de entrada garante corrente senoidal e elevado fator de potência. O inversor de saída entrega tensão senoidal regulada com baixa distorção harmônica e rápida resposta dinâmica. O controle do fluxo de potência entre retificador e inversor é realizado através da técnica de modulação phase- shift. O compromisso com critérios de qualidade de energia e a capacidade de mitigar distúrbios de rede tornam a topologia apta a estabilizadores de tensão. É desenvolvida uma análise teórica do conversor, apresentando a técnica de modulação e a estratégia de controle. É realizado o dimensionamento dos sensores de tensão e corrente e o projeto dos controladores digitais. Por fim, é realizada a validação do estudo através de resultados de simulação. O fator de potência na entrada do retificador é 0,991. A tensão de saída apresenta THD inferior a 1% para carga resistiva e 4,96% para carga não-linear, obedecendo os limites estabelecidos pela norma IEEE Std 510-2004. O comportamento dinâmico do conversor é avaliado para degraus de carga e distúrbios na tensão da rede. O conversor apresenta excelente resposta a subtensão de 30% e a distorção harmônica de 17% na tensão da rede.Conversor CA-CADual active bridgePhase-shiftCorreção de fator de potênciaEstabilizadores de tensãoConversores de corrente elétricaDeslocadores de faseFator de potênciaConversor CA-CA DAB monofásico com correção de fator de potência aplicável a estabilizadores de tensãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2021_dis_ejasilva.pdf2021_dis_ejasilva.pdfapplication/pdf18247635http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/73797/3/2021_dis_ejasilva.pdf4952dad2905f5bc1046d7b7e42b7837eMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/73797/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/737972023-08-02 07:38:05.803oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-08-02T10:38:05Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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