Análise, projeto e implementação de um inversor trifásico baseado no conversor CC-CC Buck-Boost

Nome: Vinicius Secchin de Melo
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 27/08/2020
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Jussara Farias Fardin Co-orientador
Lucas Frizera Encarnação Co-orientador
Walbermark Marques dos Santos Orientador
Walbermark Marques dos Santos Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Cassiano Rech Examinador Externo
Denizar Cruz Martins Examinador Externo
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Examinador Interno
Gilberto Costa Drumond Sousa Examinador Externo
Jose Luiz de Freitas Vieira Examinador Externo
Jussara Farias Fardin Coorientador
Lucas Frizera Encarnação Coorientador
Walbermark Marques dos Santos Orientador

Resumo: No cenário energético atual torna-se cada vez mais importante a utilização de fontes auxiliares de energia que contribuam para o sistema elétrico. A pesquisa e o aperfeiçoamento de novos inversores de potência são essenciais para garantir a viabilidade da utilização de fontes renováveis de energia em sistemas de geração distribuída, bem como no emprego destas em locais remotos como sistemas isolados. Neste ensejo, a eletrônica de potência é
fundamental, pois normalmente no caso de sistemas fotovoltaicos e isolados, as fontes de energia elétrica fornecem tensões contínuas de valores baixos, que necessitam elevação para assim poderem ser convertidas em corrente alternada para conexão à rede elétrica ou acionar uma carga isolada com baixas distorções harmônicas. Muitas destas aplicações utilizam dois conversores, um CC-CC elevador e outro CC-CA, ou seja o inversor propriamente dito. A topologia apresentada neste trabalho tem como objetivo fazer o interfaceamento entre fonte e carga com apenas um único estágio, onde serão realizadas as operações de elevação e a inversão da tensão contínua em alternada nas amplitudes e frequências desejadas. O inversor utiliza três células do tipo Buck-Boost, com referenciais senoidais defasados de 120◦ um do outro. As tensões trifásicas estarão disponíveis tomando-se
as saídas dos três conversores em forma diferencial. Todo o modelamento do inversor é realizado utilizando-se o Modelo Médio Quase Instantâneo em Espaço de Estados, e por meio deste analisado o comportamento dinâmico do inversor operando em diferentes cenários através de simulações computacionais numéricas, e através de software dedicado à simulação de circuitos em eletrônica de potência. Através do modelo monofásico proposto,
foi apresentada uma metodologia para o cálculo dos indutores e capacitores do inversor com base no comportamentos dinâmico. Para validação de toda análise teórica a as simulações eletrônicas, um protótipo de potência de 250 W é construído e experimentado alimentando cargas R, RL e RC.

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