Projeto e Análise Experimental de uma Nova Estrutura de Retificador Híbrido Trifásico Utilizando Técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC

Authors

  • Danillo B. Rodrigues Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Departamento de Engenharia Elétrica (DEE), Uberaba - MG
  • Paulo R. Silva Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG
  • Luiz C. Freitas Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG
  • Gustavo B. Lima Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG
  • Ernane A. A. Coelho Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG
  • Luiz C. G. Freitas Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.3.2778

Keywords:

Compensação Série de Tensão no Barramento CC, correção de fator de potência, Distorção Harmônica, Microrredes

Abstract

Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento de uma estrutura topológica de retificador híbrido trifásico que oferece as características operacionais de imposição de correntes de linha de entrada senoidais com elevado fator de potência e reduzida distorção harmônica de corrente, e de fornecimento de um barramento CC com tensão regulada utilizando a inovadora técnica de Compensação de Tensão Série no Barramento CC. Tais objetivos são alcançados 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 avaliado em laboratório. Os resultados obtidos comprovam a eficácia da solução proposta e demonstram grande potencial para a alimentação de cargas CC sensíveis aos afundamentos de tensão na rede CA e para estabilização da tensão em microrredes CC devido à inerente intermitência das fontes de energia solar fotovoltaica e eólica.

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Author Biographies

Danillo B. Rodrigues, Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Departamento de Engenharia Elétrica (DEE), Uberaba - MG

nascido em Uberlândia (MG), em 1986, é engenheiro eletricista (2011), mestre (2013) e doutor (2016) pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU - FEELT). Atualmente é professor pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Suas áreas de interesse incluem retificadores híbridos, técnicas de controle digitais, mitigação de conteúdos harmônicos de corrente, compensação de afundamentos de tensão e aplicações da eletrônica de potência em microrredes CC.

Paulo R. Silva, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

nascido em Araxá (MG), em 1991, é engenheiro eletricista (2015) pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM) e mestre (2018) pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU - FEELT). Suas áreas de interesse incluem retificadores híbridos, técnicas de controle utilizando DSP e aplicações da eletrônica de potência em sistemas de geração distribuída baseados em fontes alternativas de energia.

Luiz C. Freitas, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

nascido em Monte Alegre (MG), em 1952, é engenheiro eletricista (1975) pela Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica (UFU-FEELT, Uberlândia / MG) mestre (1985) e doutor (1992) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina – Instituto de Eletrônica de Potência (UFSC-INEP), Florianópolis (SC). Atualmente é professor titular da Faculdade de Engenharia Elétrica (FEELT) da UFU, Bolsista de Produtividade em Pesquisa 1B do CNPq, vinculado ao Núcleo de Eletrônica de Potência (NUPEP) da mesma Universidade. Possui 54 artigos publicados em periódicos nacionais e internacionais, e mais de 200 artigos publicados em conferências relacionadas ao desenvolvimento de conversores CC-CC, CC-CA e CA-CC com comutação suave e retificadores multipulsos. Orientou 20 dissertações de mestrados e seis teses de doutorado como orientador principal. Desde 1996 é pesquisador com bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq. O professor Luiz Carlos de Freitas publicou no PESC’92, no APEC’93, no PESC’93 e na IEEE Transactions on Power Electronics - janeiro/1995, a evolução de células de comutação suave que promovem a entrada e saída de condução de interruptores com tensão zero, as quais têm sido amplamente utilizadas em pesquisas relativas à Eletrônica de Potência desde então.

Gustavo B. Lima, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

nascido em Ibiassucê (BA), em 1986, é engenheiro eletricista (2009), mestre (2011) e doutor (2015) pela Universidade Federal de Uberlândia (UFUFEELT). Atualmente é professor da Universidade Federal de Uberlândia. Suas áreas de interesse incluem retificadores híbridos e técnicas de controle analógicas e digitais.

Ernane A. A. Coelho, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

nascido em Teófilo Otoni, Minas Gerais, em 1962, é engenheiro eletricista (1987) pela Universidade Federal de Minas Gerais, mestre (1989) pela Universidade Federal de Santa Catarina e doutor (2000) pela Universidade Federal de Minas Gerais. Atualmente é professor da Universidade Federal de Uberlândia. Sua área de atuação envolve inversores PWM, paralelismo de inversores, correção do fator de potência e novas tecnologias usando controle digital.

Luiz C. G. Freitas, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), Uberlândia - MG

nascido em Uberlândia - MG em 1976, é engenheiro eletricista (2001), mestre (2003) e doutor (2006) pela Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica (UFU - FEELT). Atualmente é professor associado da Faculdade de Engenharia Elétrica da UFU, vinculado ao Núcleo Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP), e bolsista de Produtividade em Pesquisa 2 do CNPq. Sua área de atuação é eletrônica de potência e suas áreas de interesse incluem qualidade da energia elétrica, correção ativa do fator de potência, técnicas de comutação não dissipativa, conversores CC-CC e CA-CC, inversores, retificadores híbridos, técnicas de controle utilizando DSP e aplicações da eletrônica de potência em sistemas de geração distribuída. Em 2012 recebeu o Prize Paper Award from IEEEIAS-Industrial Automation and Control Committee por sua contribuição no desenvolvimento de retificadores híbridos.

Published

2018-09-30

How to Cite

[1]
D. B. Rodrigues, P. R. Silva, L. C. Freitas, G. B. Lima, E. A. A. Coelho, and L. C. G. Freitas, “Projeto e Análise Experimental de uma Nova Estrutura de Retificador Híbrido Trifásico Utilizando Técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC”, Eletrônica de Potência, vol. 23, no. 3, pp. 267–280, Sep. 2018.

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Original Papers