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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Retificador híbrido trifásico com fator de potência unitário, alta densidade de potência e ampla faixa de regulação de tensão no barramento em corrente contínua para conexão em microrredes
metadata.dc.creator: Rodrigues, Danillo Borges
metadata.dc.contributor.advisor1: Freitas, Luiz Carlos Gomes de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Farias, Valdeir José
metadata.dc.contributor.referee1: Costa, Admarço Vieira da
metadata.dc.contributor.referee2: Lima, Gustavo Brito de
metadata.dc.contributor.referee3: Praça, Paulo Peixoto
metadata.dc.contributor.referee4: Freitas
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura topológica de retificador híbrido trifásico que oferece as características operacionais de imposição de correntes de linha de entrada senoidais, de alto fator de potência, de reduzida distorção harmônica total de corrente e de fornecimento de um barramento CC com tensão regulada utilizando a inovadora técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC tanto para condições normais de suprimento da rede elétrica como para condições de afundamentos temporários de tensão equilibrados e desequilibrados na rede CA. Para corroborar com a teoria exposta e com as análises de simulação computacional, um protótipo de 5 kW foi construído e ensaios experimentais realizados em laboratório permitiram demonstrar que para condições normais de suprimento da rede CA a solução proposta assegura distorções harmônicas de corrente na ordem de 2% e um fator de potência por fase próximo do valor unitário (0,996), além de ser capaz de regular e manter a tensão no barramento CC constante mesmo durante o transitório provocado por um degrau de carga de alta potência. Durante a ocorrência de afundamentos de tensão, a estrutura é capaz de regular a tensão do barramento CC no valor de referência estabelecido, assegurando elevado fator de potência mesmo durantes estes distúrbios da rede CA de alimentação. Destaca-se que estas características operacionais, além de serem alcançadas com os conversores chaveados que compõem a estrutura processando apenas uma parcela da potência total de saída, tornando o conjunto mais eficiente e robusto, fazem da estrutura proposta uma excelente alternativa para aplicações com elevados níveis de potência envolvendo a alimentação de cargas CC sensíveis aos distúrbios provocados pela rede CA e para aplicações que compreendem a compensação de oscilações de tensão devido às intermitências dos sistemas de microgeração que compõem as redes de distribuição em corrente contínua das microrredes.
Abstract: This work presents the analysis and the experimental development of a topological structure of three-phase hybrid rectifier, which provides operational characteristics for imposing sinusoidal input line currents, with high power factor, low current total harmonic distortion and providing a DC bus with regulated voltage using the innovative technique of Series Voltage Compensation in the DC Bus for both normal conditions of mains power supply and for temporary sags for balanced and unbalanced voltage ac power supply conditions. In order to corroborate the exposed theory and with computational simulation analysis, a 5 kW prototype was assembled and experimental tests were conducted in laboratory. The results demonstrated that under normal conditions of AC mains supply the proposed solution ensures harmonic distortions about 2 % for the input AC currents and a power factor per phase approximately unitary (0.996). Moreover, the prototype can regulate and maintain the DC bus voltage in a constant value even during the transient caused by a high-power load step. During the occurrence of voltage sags, the structure can regulate the DC bus voltage in the established reference value, ensuring high power factor even during AC mains power supply disturbances. One can emphasize that these operational characteristics, in addition of being achieved with the switched converters that comprise the structure processing only an amount of the total output power, was observed that the whole assembly is more efficient and robust. The proposed structure is an excellent alternative for supplying high power DC loads sensitive to disturbances caused by AC mains and for applications involving voltage oscillations compensation due to intermittences of microgeneration systems that are connected to DC distribution of microgrids.
Keywords: Engenharia elétrica
Retificadores de corrente elétrica
Distorção elétrica
Fator de potência
Retificadores híbridos
Afundamentos de tensão
Distorção harmônica
Fator de potência
Oscilações de tensão
Microrredes
Hybrid rectifiers
Voltage sags
Harmonic distortion
Power factor
Voltage oscillations
Microgrids
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Citation: RODRIGUES, Danillo Borges. Retificador híbrido trifásico com fator de potência unitário, alta densidade de potência e ampla faixa de regulação de tensão no barramento em corrente contínua para conexão em microrredes. 2016. 236 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18268
Issue Date: 25-Aug-2016
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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