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Title in Portuguese: Inversor de cinco níveis baseado na célula de comutação de múltiplos estados tipo T
Title: Inverter five levels based on switching cell multi-state type T
Author: Cacau, Ronny Glauber de Almeida
Advisor(s): Bascopé, René Pastor Torrico
Keywords: Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Conversores
Issue Date: 30-Jan-2014
Citation: CACAU, R. G. A. Inversor de cinco níveis baseado na célula de comutação de múltiplos estados tipo T. 2014. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Este trabalho apresenta o estudo, projeto e implementação de um inversor multinível monofásico baseado na célula de comutação de múltiplos estados tipo T (5L-CCME-T2) para aplicações em baixa tensão e elevadas correntes. A topologia proposta visa estender a aplicação da célula de comutação de múltiplos estados (CCME) para a estrutura do conversor de três níveis tipo T, proporcionando cinco níveis na tensão de saída antes do filtro e, consequentemente, uma redução do conteúdo harmônico e maior qualidade da tensão de saída. Outra característica desta topologia é a distribuição uniforme da corrente total de saída entre os semicondutores do conversor, proporcionando menores perdas por condução e elevado rendimento. Além disso, é possível reduzir o peso e volume dos magnéticos, uma vez que a frequência de operação dos elementos reativos é o dobro da frequência de comutação dos interruptores. Um estudo teórico com análise qualitativa e quantitativa do inversor proposto e metodologia de projeto foi realizado. A estratégia de controle implementada tem como objetivo o controle da tensão de saída e das tensões do barramento CC. A técnica de modulação empregada é a convencional modulação por largura de pulso senoidal (SPWM). A validação da topologia é realizada através dos resultados de simulação e experimentais de um protótipo desenvolvido para uma potência de saída de 5 kW
Abstract: This work presents the study, design and implementation of a multilevel converter based on T - type multi - state switching cell (5L - MSSC - T 2 ) for applications in low voltages and high currents. The proposed topology aims to extend the application of the multi - state switching cell (MSSC) to the structure of the three - level T - type converter, providing five levels in the output voltage before the filter and, consequently, a reduction of the harmonic content and higher output vol tage quality. Another feature of this topology is the uniform distribution of the total output current between the semiconductors of the converter, providing lower conduction losses and high efficiency. Furthermore , it is possible to reduce the weight and volume of magnetics, since the operating frequency of reactive elements is twice the switching frequency of the switches. A theoretical study with qualitative and quantitative analysis of the proposed inverter and the design methodology was performed . The control strategy implemented aims to control the output voltage and the DC bus voltages. The employed modulation technique is the conventional sinusoidal pulse width modulation (SPWM) . The validation of the topology is verified through simulation and exper imental results of a developed prototype for an output power of 5 kW
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13020
metadata.dc.type: Dissertação
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