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Title in Portuguese: Retificador trifásico semicontrolado para sistemas eólicos de carregamento de baterias
Title: Rectifier threephasehalf controledof eólicsistemsof charging of battery
Author: Santos, Francisco das Chagas Batista
Advisor(s): Oliveira Júnior, Demercil de Souza
Keywords: Engenharia elétrica
Energia eólica
Baterias elétricas
Issue Date: 5-Sep-2011
Citation: SANTOS, F. C. B. Retificador trifásico semicontrolado para sistemas eólicos de carregamento de baterias. 2011. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: O presente trabalho tem como principal objetivo construir um conversor CA/CC de baixo custo e elevado fator de potência para o carregamento de baterias. A topologia proposta foi escolhida após uma revisão das características dos retificadores usuais para esse fim. Diferente dos outros, apresenta aspectos de robustez que o tornam apropriado para operar em localidades remotas. O retificador trifásico semicontroladoem alta frequência (RTSCAF) é construído com um número reduzido de chaves semicondutoras. O elevador de tensão é alimentado por uma turbina com umgerador síncrono a ímãs permanentes (PMSG). Um circuito de controle em malha aberta efetua a comutação das chaves para a operação no modo de condução descontínuo (DCM).Esse modo mantém as correntes em fase com as tensões, resultando em elevado fator de potência e baixa distorção harmônica total (DHT), implicando em eficiente transferência de potência. Foi construído um protótipo com potência de saída de 250 W, para carregar um banco de baterias de 48 V. Os testes foram realizados com um aerogerador de baixa rotação, até 1 kW, acionado por um motor com variador de tensão, emulando as condições do vento. Foram obtidos um fator de potência de 0,98 e DHT na corrente de entrada de18%, resultados experimentais que validam a funcionalidade do conversor proposto.
Abstract: The main objective of this work is to build a low cost CA/CC battery charging with high power factor to small energy wind power supply. The proposed topology has been chosen after a review of rectifiers’ characteristics used for this proposal. Unlike the others proposals, the topology was designed take in a count aspects that make it appropriated to operate in remote areas. A semi controlled three phase rectifier operating in high frequency was built with a reduced numbers of semiconductors. The system is powered by a synchronic generator turbine of permanent magnets A control unit runs in open loop with a control strategy of key switching operating in discontinuous conduction mode (DCM) that ensure high power factor and low harmonic distortion total, improving the power transfer efficiency. The prototype output power was 250 W, it was specified to charge a 48 V battery bank. Tests were conducted in low speed and wind power by 1 kW. A motor was drived as variable voltage charge to emulating wind conditions. Goods results were obtained like a power factor of 0.98 and the input current THD 18%, experimental results was carried out to validate the functionality of the proposed converter.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4957
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