Proposta De Uma Estrutura CC-CC Com Redundância Interna De Módulos Conversores Para Aplicações Em Transformadores De Estado Sólido

Authors

  • Henrique Rocha Mamede Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
  • Vinicius Netto Trucco Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
  • Daniel Tobias da Silva Borges Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
  • Lucas Lapolli Brighenti Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
  • Walbermark Marques dos Santos Universidade Federal do Espírito Santo, Laboratório de Eletrônica de Potência e Acionamento Elétrico, Vitória – ES, Brasil
  • Roberto Francisco Coelho Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
  • Denizar Cruz Martins Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2017.4.2714

Keywords:

Conversor DAB, Modularidade, Redundância, Transformador de Estado Sólido

Abstract

Várias arquiteturas de link cc para transformadores de estado sólido têm sido sugeridas na literatura. No entanto, algumas são unidirecionais, não modulares, não possibilitam a divisão dos esforços de tensão e de corrente sobre os semicondutores ou não possuem redundância de conversores. Neste artigo apresenta-se uma proposta de arquitetura que utiliza conversores DAB visando a aplicação em transformadores de estado sólido. O sistema é concebido de maneira a propiciar características como: ajuste dos níveis de tensão, isolamento galvânico, bidirecionalidade, controle ativo do fluxo de potência e divisão da potência processada entre os módulos, reduzindo os esforços de tensão e de corrente nos interruptores e permitindo maior facilidade de expansão, concepção e controle. Além das características citadas, a arquitetura proposta apresenta modularidade e introduz o conceito de célula e redundância. Esta técnica favorece a retirada de alguns conversores da estrutura sem que os outros sejam submetidos à tensões maiores, a tensão na carga e na fonte de entrada não são alteradas e o fornecimento de potência à carga pode ser mantido , o que aumenta a confiabilidade no fornecimento de energia. A utilização do conversor DAB, chamado de Módulo DAB neste artigo, propicia alto rendimento, pois este conversor executa comutação suave natural para uma determinada faixa de carga. O princípio de operação da estrutura, seus mecanismos da divisão de potência processada e o conceito de redundância, são descritos e experimentalmente validados.

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Author Biographies

Henrique Rocha Mamede, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, nascido em Goiânia, Goiás, Brasil, é Engenheiro Eletricista (2013) e Mestre em Engenharia Elétrica na área de Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos (2016) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), atualmente é pesquisador de hardware de conversores para acionamento de compressores na Empresa Brasileira de Compressores (Embraco). Suas áreas de interesse incluem: eletrônica de potência, acionamento de máquinas elétricas, sistemas de controle, automação, microrredes e energias renováveis.

Vinicius Netto Trucco, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, nascido em Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, é engenheiro eletricista (2014) formado na Universidade Federal de Santa Catarina, atualmente cursa mestrado no Instituto de Eletrônica de potência (INEP) na Universidade Federal de Santa Catarina. Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência, microrredes, energias renováveis.

Daniel Tobias da Silva Borges, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, nascido em Monte Carmelo, Minas Gerais, Brasil, é Engenheiro Eletricista (2014) pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Mestre em Engenharia Elétrica na área de Controle e Automação (2016) pela Universidade Federal de Uberlândia, atualmente cursa o doutorado no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP) na Universidade Federal de Santa Catarina. Suas áreas de interesse: eletrônica de potência, acionamentos de máquinas elétricas, sistemas de controle, automação, identificação de sistemas, microrredes, energias renováveis.

Lucas Lapolli Brighenti, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, possui graduação (2011) e mestrado (2014) em Engenharia Elétrica pela Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) em Joinville-SC. Atualmente é doutorando em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em Florianópolis-SC. Suas áreas de interesse incluem Conversores Estáticos, Energias Renováveis, microrredes, transformadores de estado sólido (SST).

Walbermark Marques dos Santos, Universidade Federal do Espírito Santo, Laboratório de Eletrônica de Potência e Acionamento Elétrico, Vitória – ES, Brasil

, nasceu em São Luís, Maranhão, Brasil, é Engenheiro Eletricista (2003) pela Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Mestre (2011) e Doutor (2016) em Engenharia Elétrica na área de Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), tendo desenvolvido seus trabalhos no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo, desenvolvendo suas atividades no LEPAC (Laboratório de Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos). Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência e industrial, acionamentos de máquinas elétricas, energia solar e eólica, conversores multiportas, microrredes, transformadores de estado sólido (SST), link magnético de alta frequência, estabilidade de microrredes. É membro da SOBRAEP e da SBA.

Roberto Francisco Coelho, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, nasceu em Florianópolis, em agosto de 1982. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 2006, 2008 e 2013, respectivamente. Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da mesma instituição, onde desenvolve trabalhos relacionados ao processamento de energia proveniente de fontes renováveis e ao controle e estabilidade de microrredes. Prof. Roberto é membro do IEEE e da SOBRAEP.

Denizar Cruz Martins, Universidade Federal de Santa Catarina, Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

, nasceu em São Paulo, SC, Brasil, em 24 de abril de 1955. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 1978 e 1981, respectivamente, e o título de Doutor em Engenharia Elétrica pelo Instituto Nacional Politécnico de Toulouse, Toulouse, França, em 1986. Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da mesma instituição, onde desenvolve trabalhos nos seguintes temas: conversores estáticos cc-cc e cc-ca, correção de fator de potência, qualidade de energia, processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica, redes ativas de distribuição, simulação de conversores estáticos e acionamento elétrico. É membro do IEEE, da SOBRAEP e da SBA.

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Published

2017-12-31

How to Cite

[1]
H. Rocha Mamede, “Proposta De Uma Estrutura CC-CC Com Redundância Interna De Módulos Conversores Para Aplicações Em Transformadores De Estado Sólido”, Eletrônica de Potência, vol. 22, no. 4, pp. 418–428, Dec. 2017.

Issue

Vol. 22 No. 4 (2017)

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Copyright (c) 2017 Revista Eletrônica de Potência

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