Implementação de técnicas de modulação para um inversor trifásico de cinco níveis com foco em acionamentos elétricos
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Data
2019-08-08
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São
João del-Rei
Resumo
Os conversores multiníveis são utilizados nas áreas de siderurgia e mineração, onde se demanda potências elevadas, em média e alta tensão. Para se obter melhor desempenho nessa condição, são realizados estudos nas topologias e nas técnicas de modulação empregadas. Este trabalho apresenta um estudo de uma topologia alternativa de conversor NPC (Neutral Point Clamped – Ponto de neutro grampeado) de cinco níveis, denominado conversor Tipo G, para comando de máquinas em média tensão. Esta topologia é baseada em braços de conversores NPC de três níveis. Para comando das chaves deste conversor são estudadas e analisadas seis técnicas de PWM (Pulse Width Modulation - modulação por largura de pulso), operando em baixas frequências. Resultados de simulação, obtidos através do software PLECS Standalone®, são utilizados para avaliação comparativa dessas técnicas. As técnicas são comparadas quanto à THD (Total Harmonic Distortion – Taxa de distorção harmônica), número de comutações, posição dos espectros harmônicos e simetria da forma de onda da tensão sintetizada, conseguindo assim avaliar a operação no comando e acionamento de máquinas. Os moduladores foram implementados em um DSP TMS320F28335 da Texas Instruments™ e, por meio de protótipo do conversor desenvolvido em laboratório, resultados experimentais foram obtidos, comparando-os com aqueles obtidos por meio de simulação e confrontados com a teoria. Os resultados mostram que, de acordo com os critérios estabelecidos, a técnica PWM do tipo PD-Unipolar apresenta o melhor desempenho global.
Descrição
Palavras-chave
Conversor CC-CA, Modulação - Eletrônica, Acionamento de motores elétricos