Estágio de Entrada com Dupla Funcionalidade Aplicado a uma UPS Trifásica de alto Desempenho

William A. Venturini; Henrique Jank; Fábio E. Bisogno; Mário L. S. Martins; Humberto Pinheiro

doi:10.18618/REP.2018.2.2776

Authors

William A. Venturini Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
Henrique Jank Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
Fábio E. Bisogno Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
Mário L. S. Martins Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
Humberto Pinheiro Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.2.2776

Keywords:

Correção do fator de potência, Fonte Ininterrupta de Energia, Retificador Trifásico, Sistema de Controle

Abstract

Este trabalho apresenta uma configuração topológica que permite utilizar o estágio de entrada de uma UPS de dupla conversão como retificador trifásico, em modo normal de operação, e como conversor CC/CC elevador de tensão, em modo bateria. Dessa forma, evita-se o uso de um circuito específico para a descarga do banco de baterias, o qual deve ser dimensionado para a potência nominal da UPS. É apresentada a análise de funcionamento do estágio de entrada proposto, bem como a modelagem matemática e o sistema de controle que garantem a aplicabilidade na correção do fator de potência de entrada, no controle da tensão de barramento e ainda no equilíbrio das tensões sobre os capacitores de barramento. A metodologia desenvolvida e a boa performance do sistema proposto são validados através de resultados obtidos em uma plataforma hardware-in-the-loop, modelo Typhoon HIL402. Os resultados são adquiridos para uma UPS trifásica de 20 kVA.

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Author Biographies

William A. Venturini, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nasceu em Uruguaiana, RS, Brasil, em 1990. Possui graduação (2014) e mestrado (2016) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria. Atualmente cursa doutorado pela mesma instituição, onde desenvolve seus trabalhos no Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Durante o primeiro semestre de 2014, realizou estágio curricular junto ao Fraunhofer Institute - IZM, situado em Berlim - Alemanha, atuando na área de pesquisa e desenvolvimento de conversores estáticos. Suas principais áreas de interesse incluem modelagem e controle digital de sistemas, fontes ininterruptas de energia (UPS) e paralelismo de UPS. É membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e sociedades IEEE.

Henrique Jank, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nascido em 16/04/1991, engenheiro eletricista pela Universidade de Santa Cruz do Sul (2013), mestre pela Universidade Federal de Santa Maria (2016), atualmente cursa doutorado pela Universidade Federal de Santa Maria, onde atua como pesquisador no Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Possui experiência em engenharia elétrica com ênfase em eletrônica de potência e controle, trabalhando com os seguintes tópicos: conversores estáticos, modelagem e controle, fontes ininterruptas de energia.

Fábio E. Bisogno, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nascido em 07/04/1973 em Santa Maria, RS, é engenheiro eletricista (1999) e mestre (2001) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria e doutor (2006) em Engenharia Elétrica pela Technische Universität Chemnitz. Paralelo com o doutorado esteve empregado no instituto de pesquisa Fraunhofer – AIS e depois Fraunhofer – IAIS e IZM, Alemanha. Atualmente é professor adjunto na Universidade Federal de Santa Maria. Suas principais áreas de interesse são: reatores eletrônicos, sistemas auto-oscilantes, transformadores piezolétricos, conversores ressonantes e fontes ininterruptas de energia (UPS).

Mário L. S. Martins, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nasceu em Palmeira das Missões, RS, Brasil, em 1976. É engenheiro eletricista (1999), mestre (2002) e doutor (2008) pela Universidade Federal de Santa Maria. De 2006 a 2012 foi professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Paraná, Pato Branco, Brasil. Em 2012, juntou-se ao Departamento de Eletrônica e Ciência da computação da Universidade Federal de Santa Maria. Suas áreas de interesse incluem SMPS, UPS, inversores fotovoltaicos e energias renováveis. Dr. Martins é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e sociedades IEEE.

Humberto Pinheiro, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nascido em Santa Maria, Brasil, em 1960 e engenheiro eletricista (1983) pela Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, mestre (1987), pela Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil, e Ph.D (1999) pela Concordia University, Canadá. Atualmente é professor associado ao departamento de processamento de energia elétrica da Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. Suas áreas de interesse incluem controle de fontes ininterruptas de energia e sistemas de geração eólica.

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