Desenvolvimento Matemático de MMC Utilizando a Estratégia de Chaveamento PSCPWM

Nome: Renner Sartório Camargo
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 09/07/2015
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Lucas Frizera Encarnação Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Examinador Interno
Lucas Frizera Encarnação Orientador
Marcio Almeida Có Examinador Externo

Resumo: A maioria das dificuldades frequentemente presentes nos conversores multiníveis está
vinculada ao dimensionamento de suas estruturas, principalmente referente à decisão sobre a
quantidade de níveis (e, por consequência, o número de chaves a ser utilizado), sobre a
frequência de chaveamento e sobre o valor do índice de modulação de amplitude que melhor
se adeque à aplicação desejada.
Usualmente o dimensionamento dos conversores, incluindo os MMCs é primeiramente
realizado por intermédio de softwares de simulação para, por exemplo, determinar o conteúdo
harmônico da tensão de saída do conversor, dispendendo considerável tempo e, portanto,
dificultando qualquer alteração de parâmetro para efeitos de simulação.
Dessa forma, este estudo se dedica a equacionar o conversor modular multinível em função da
estratégia de chaveamento (a qual também afeta o conteúdo de distorção harmônica), do
número de níveis, do nível de tensão e do conteúdo da distorção harmônica que se deseja
atender. O objetivo principal é obter as equações inerentes ao conversor a fim de facilitar a
manipulação do número de níveis, da frequência de chaveamento e do índice de modulação de
amplitude, a fim de subsidiar a escolha do projetista sem a necessidade da modelagem e
simulação de diversos conversores.
A ferramenta escolhida para a modelagem matemática foi a transformada dupla de Fourier,
pois, diferente da transformada rápida de Fourier, essa permite simultaneamente a variação dos
índices da portadora e da onda fundamental, possibilitando análises de harmônicos de alta e
baixa frequência múltiplos da portadora de forma simultânea e com boa precisão, facilitando a
obtenção dos parâmetros ótimos do conversor.
O equacionamento foi emulado em software matemático específico (MATLAB®) e os
resultados confrontados em software de transitórios eletromagnéticos (PSCAD/EMTDC®) e
implementados em FPGA a fim de garantir a veracidade e robustez do trabalho.

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