Desenvolvimento de um retificador trifásico intercalado de entrada dupla para aplicação em aerogeradores de pequeno porte
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37432 |
Resumo: | This master’s thesis presents a high-gain three-phase interleaved rectifier operating in discontinuous conduction mode (DCM) with a dual-input diode bridge configuration for application in small wind generators. The two input diode bridges enable current sharing, significantly reducing the converter’s current stresses compared to previous topologies. A theoretical analysis of the converter was conducted, followed by a simulation study and experimental tests using a prototype board. The simulations compared the proposed three-phase rectifier with three other three-phase topologies, demonstrating its operation with significantly reduced current stresses and smaller input inductors. The experiments evaluated the converter’s performance when operating with a three-phase power supply and a wind turbine associated with a maximum power point tracking (MPPT) method using the Perturb and Observe (P&O) technique. For an output power of 1 kW, a 400 V DC bus, and an input RMS line voltage of 114 V, the converter’s efficiency exceeded 95%. Additionally, the experimental results confirmed that the rectifier operates with sinusoidal input currents, low current ripple, and a high power factor in all tested scenarios. |
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Desenvolvimento de um retificador trifásico intercalado de entrada dupla para aplicação em aerogeradores de pequeno porteDevelopment of a dual-input interleaved three-phase rectifier for application in small wind turbinesRetificadores de corrente elétricaTurbinas eólicasEletrônica de potênciaSimulação (Computadores)Electric current rectifiersWind turbinesPower electronicsComputer simulationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEngenharia ElétricaThis master’s thesis presents a high-gain three-phase interleaved rectifier operating in discontinuous conduction mode (DCM) with a dual-input diode bridge configuration for application in small wind generators. The two input diode bridges enable current sharing, significantly reducing the converter’s current stresses compared to previous topologies. A theoretical analysis of the converter was conducted, followed by a simulation study and experimental tests using a prototype board. The simulations compared the proposed three-phase rectifier with three other three-phase topologies, demonstrating its operation with significantly reduced current stresses and smaller input inductors. The experiments evaluated the converter’s performance when operating with a three-phase power supply and a wind turbine associated with a maximum power point tracking (MPPT) method using the Perturb and Observe (P&O) technique. For an output power of 1 kW, a 400 V DC bus, and an input RMS line voltage of 114 V, the converter’s efficiency exceeded 95%. Additionally, the experimental results confirmed that the rectifier operates with sinusoidal input currents, low current ripple, and a high power factor in all tested scenarios.Esta dissertação apresenta um retificador trifásico intercalado de alto ganho, operando em modo de condução descontínua (DCM), e com dupla ponte retificadora de entrada, para aplicação em aerogeradores de pequeno porte. As duas pontes de diodos promovem o compartilhamento da corrente, resultando em uma redução significativa dos esforços de corrente do conversor quando comparado a topologias anteriores. Foi realizada uma análise teórica do conversor, seguida de um estudo de simulação e testes experimentais com uma placa protótipo. As simulações compararam o retificador trifásico proposto com outras três topologias trifásicas, demonstrando sua operação com esforços de corrente significativamente reduzidos e indutores de entrada menores. Os experimentos analisaram o desempenho do conversor operando com uma fonte de alimentação trifásica, e com uma turbina eólica associada a um método de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT ), utilizando a técnica Perturba e Observa (P&O). Para uma potência de saída de 1 kW, em um barramento CC de 400 V e uma tensão de linha eficaz de entrada de 114 V, a eficiência do conversor obtida foi superior a 95%. Além disso, os resultados experimentais confirmaram que o retificador opera com correntes de entrada senoidais, baixa ondulação de corrente e alto fator de potência em todos os cenários testados.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRCortez, Daniel Floreshttps://orcid.org/0000-0002-1650-0988http://lattes.cnpq.br/5050752890498527Assef, Amauri Amorinhttps://orcid.org/0000-0002-2001-5387http://lattes.cnpq.br/0720172921923496Cortez, Daniel Floreshttps://orcid.org/0000-0002-1650-0988http://lattes.cnpq.br/5050752890498527Romaneli, Eduardo Félix Ribeirohttps://orcid.org/0000-0003-0592-5195http://lattes.cnpq.br/1223078719595762Demonti, Rogershttps://orcid.org/0000-0002-8797-1787http://lattes.cnpq.br/4145360000270118Todys, Guilherme Matheus2025-07-10T20:48:17Z2025-07-10T20:48:17Z2025-03-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTODYS, Guilherme Matheus. Desenvolvimento de um retificador trifásico intercalado de entrada dupla para aplicação em aerogeradores de pequeno porte. 2025. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37432porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-07-11T06:15:35Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/37432Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-07-11T06:15:35Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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