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

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dc.contributor.advisorStopa, Marcelo Martins
dc.contributor.advisor-coLuiz, Alex-Sander Amável
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/7844638464222284
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1893099190537471
dc.contributor.authorPortilho, Talles Barbosa
dc.contributor.referee1Marcelo Martins Stopa
dc.contributor.referee2Alex-Sander Amável Luiz
dc.contributor.referee3Heverton Augusto Pereira
dc.contributor.referee4Marcos Antônio Severo Mendes
dc.date.accessioned2023-06-23T13:22:49Z
dc.date.available2023-06-23T13:22:49Z
dc.date.issued2017-12-20
dc.description.abstractEste 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.
dc.description.abstractotherThis work comprises the study and development of three-phase three-level controlled rectifier. Based on existing works in the literature, a study is carried out to select the topology to be used, comparing the complexity level of the control and topology. Following up, the control and modulation technique is chosen based on some possibilities intending to achieve an optimal combination between control and topology for industry application. After defined its main characteristics, the system was simulated using the software Matlab Simulinkr and PLECS Standaloner to determine the gains of the controllers, verify the possibility of implementation of the rectifier’s prototype and also to assist in the study of switching and conduction losses, to define the system of heat dissipation. Other subjects addressing specific characteristics of the topology were analyzed and implemented. The first one was the implementation of the capacitors voltage balancing control of the d.c. bus, which can be determinant for a good operation of the rectifier. The rectifier waveforms and the thermal losses were analyzed for different switching patterns of the semiconductor devices. Then the possibility of the rectifier operates as a complementary source of reactive power was evaluated. Finally, it was implemented in simulations the starting current control and the protection of the power circuit devices by replacing the input diodes with thyristors, subject not addressed in other works in the literature. The electrical and mechanical prototype assembly was carried out using as the simulation results, the mechanical structure designs and equipments datasheet. The development of a specific trigger circuit for the rectifier’s thyristor was performed.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/327
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectEletrônica de potência
dc.subjectRetificadores de corrente elétrica
dc.subjectFator de potência
dc.titleEstudo e proposta de um retificador PWM de três níveis com limitação da corrente de partida a tiristor
dc.typeThesis
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