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Conversores estáticos multiníveis obtidos a partir da interconexão de módulos de dois e três braços em série e paralelo.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: QUEIROZ, Antonio de Paula Dias.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/36275
Resumo: Os conversores estáticos são uma ferramenta de grande utilidade quando se busca melhoria na qualidade da energia dos sistemas de potência. Neste trabalho são apresentados tanto conversores já mencionados na literatura técnica, como conversores aqui propostos, sendo todos constituídos por pontes-H ou módulos de três bracos. Foram estudadas topologias monofásicas divididas entre conversores CA-CC (ou CC-CA) e CA-CC-CA. Para cada topologia apresentada são abordados os seguintes aspectos: (i) modelagem dinâmica; (ii) estratégia PWM; (iii) sistemas de controle geral e (iv) controle individual das tensões dos barramentos CC e das correntes de circulação de baixa frequência, quando existirem; e (v) análise do desempenho dos conversores segundo critérios de distorção harmônica e perdas por condução ̧e chaveamento nas chaves semicondutoras. A conexão série é vantajosa por possibilitar a redução das tensões dos barramentos CC e os harmônicos gerados pelo conversor, diminuindo os valores nominais de tensão e de potência das chaves semicondutoras. Por outro lado, as conexões em paralelo reduzem as correntes que passam pelas chaves semicondutoras, minimizando as perdas por condução. Visando diminuir os níveis de tensão e de corrente nas chaves semicondutoras, este trabalho propõe a utilização de conversores estáticos obtidos a partir de conexões tanto série quanto paralela.
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spelling Conversores estáticos multiníveis obtidos a partir da interconexão de módulos de dois e três braços em série e paralelo.Multilevel static converters obtained from the interconnection of two- and three-arm modules in series and parallelMultilevel static converters obtained from the interconnection of two- and three-arm modules in series and parallel.Processamento de energiaBalanceamento das tensões dos barramentos CCControle do fator de potência de entrada.Conversores em sérieConversores em paraleloCorrente de circulaçãoDistorção harmônicaMúltiplas portadoras PWMPerdas nos semicondutores e regulação da tensão de saídaEnergy processingInput Power Factor ControlSeries ConvertersParallel ConvertersCurrent CirculationHarmonic DistortionMultiple PWM CarriersSemiconductor Losses and Output Voltage RegulationProcesamiento de energíaEquilibrio de los voltajes de Autobuses de CCControl del factor de potencia de entradaConvertidores en SerieConvertidores ParalelosActual CirculaciónDistorsión ArmónicaMúltiples portadoras PWMPérdidas de semiconductores y regulación de la tensión de salidaEngenharia ElétricaOs conversores estáticos são uma ferramenta de grande utilidade quando se busca melhoria na qualidade da energia dos sistemas de potência. Neste trabalho são apresentados tanto conversores já mencionados na literatura técnica, como conversores aqui propostos, sendo todos constituídos por pontes-H ou módulos de três bracos. Foram estudadas topologias monofásicas divididas entre conversores CA-CC (ou CC-CA) e CA-CC-CA. Para cada topologia apresentada são abordados os seguintes aspectos: (i) modelagem dinâmica; (ii) estratégia PWM; (iii) sistemas de controle geral e (iv) controle individual das tensões dos barramentos CC e das correntes de circulação de baixa frequência, quando existirem; e (v) análise do desempenho dos conversores segundo critérios de distorção harmônica e perdas por condução ̧e chaveamento nas chaves semicondutoras. A conexão série é vantajosa por possibilitar a redução das tensões dos barramentos CC e os harmônicos gerados pelo conversor, diminuindo os valores nominais de tensão e de potência das chaves semicondutoras. Por outro lado, as conexões em paralelo reduzem as correntes que passam pelas chaves semicondutoras, minimizando as perdas por condução. Visando diminuir os níveis de tensão e de corrente nas chaves semicondutoras, este trabalho propõe a utilização de conversores estáticos obtidos a partir de conexões tanto série quanto paralela.Static converters are a valuable tool when seeking to improve the power quality of power systems. This work presents conventional and proposed converters, all composed by AC-DC (or DC-AC) and AC-DC-AC modules with two or three legs without isolation transformer. We studied two types of converters: fourteen single-phase converters, derived from series and/or parallel connection of AC-DC modules with two legs, and eight AC-DC-AC converters obtained from AC-DC-AC modules with three legs. The following aspects are discussed for each topology: (i) dynamic modelling; (ii) PWM strategy; (iii) control of several variables of the system, i.e., input grid current (waveform and power factor), DC-link voltage, load voltage and low frequency of the circulating current (when it exist); (iv) characterization of the converters based on harmonic distortion of voltages and currents, losses of the DC- link capacitors, and conduction and switching losses of the semiconductor switches. The series connection is advantageous because they allow the reduction of the DC-link voltage, the harmonics generated by the converters, witch reduce the rating of the semiconductor switches. The parallel connection is advantageous because they reduce the currents, power and harmonics of leg converters. In order to reduce voltage and current of the semiconductor switches, this work to propose building static converter by series and parallel connections. In order to validate the results, simulation and experimental results are presented.Los convertidores estáticos son una herramienta muy útil a la hora de buscar mejoras en la calidad energética de los sistemas eléctricos. Este trabajo presenta tanto convertidores ya mencionados en la literatura técnica, como los convertidores aquí propuestos, siendo todo ello formado por puentes en H o módulos de tres brazos. Se estudiaron topologías modernas. en las fases divididas entre convertidores AC-DC (o DC-AC) y AC-DC-AC. Para cada topología Presentados, se cubren los siguientes aspectos: (i) modelación dinámica; (ii) estrategia PWM; (iii) sistemas de control general y (iv) control individual de tensiones de barra Corrientes continuas y de circulación de baja frecuencia, cuando existan; y (v) análisis de la Comportamiento de los convertidores según criterios de distorsión armónica y pérdidas de conducción. ̧c ̃ao y conmutación en interruptores semiconductores. La conexión en serie es ventajosa ya que permite la reducción de las tensiones del bus DC y los armónicos generados por el convertidor, reduciendo nuar los valores nominales de tensión y potencia de los interruptores semiconductores. Por otro Por otro lado, las conexiones en paralelo reducen las corrientes que pasan a través de los interruptores semiconductores, minimizando las pérdidas de conducción. Con el objetivo de reducir los niveles de tensión y corriente en interruptores semiconductores, este trabajo propone el uso de convertidores estáticos obtenidos a partir de tanto de conexiones en serie como en paralelo.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGJACOBINA, Cursino Brandão.JACOBINA, C. B.Jacobina, Cursino B.Jacobina, Cursino Brandão.http://lattes.cnpq.br/0261885352003041OLIVEIRA, Talvanes Meneses.OLIVEIRA, Talvanes Meneses.Oliveira, Talvanes Meneses.http://lattes.cnpq.br/8792882556721802PINTO, Joao Onofre Pereira.PINTO, J. O. P.Pinto, João O. P.PINTO, JOAO ONOFRE PEREIRA.http://lattes.cnpq.br/2980191839147866FREITAS, Isaac Soares de.FREITAS, I. S.De Freitas, I.S.de Freitas, Isaac Soares.http://lattes.cnpq.br/7545625055421975LIMA, Antonio Marcus Nogueira.LIMA, A. M. N.Lima, A.M.N.LIMA AMN.http://lattes.cnpq.br/2237395961717699CORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter.CORRÊA, M. B. R.de Rossiter Correa, Maurício BeltrãoCorrea, M.B.R.http://lattes.cnpq.br/0041843905239864QUEIROZ, Antonio de Paula Dias.2019-09-242024-06-25T19:19:24Z2024-06-252024-06-25T19:19:24Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/36275QUEIROZ, Antonio de Paula Dias. Conversores estáticos multiníveis obtidos a partir da interconexão de módulos de dois e três braços em série e paralelo. 2019. 118 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. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/36275porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-11-18T07:33:27Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/36275Biblioteca 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:48512025-11-18T07:33:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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