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dc.creatorSilva, Guilherme Sebastião da
dc.date.accessioned2017-05-25
dc.date.available2017-05-25
dc.date.issued2013-08-30
dc.identifier.citationSILVA, Guilherme Sebastião da. Study and development of a modular multilevel converter based hybrid AC power source. 2013. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/8545
dc.description.abstractThis Master Thesis presents an AC Power Source (ACPS) study contribution through the proposal, design and implementation of a novel hybrid ACPS topology. In general, the proposed hybrid topology is defined from the series connection between a Modular Multilevel Converter (MMC), called main amplifier, and a Linear Power Amplifier (LPA), called correction amplifier. With this connection, the proposed ACPS enables the output waveform synthesis with high fidelity when compared to the reference waveform, also with a high bandwidth. The main contribution of the proposed topology is to allow the simplification of the main amplifier input stage, since the MMC requires a common DC bus for providing power to the load. Throughout this study, a linear amplifier DC bus design is presented, since it influences directly the ACPS performance. Regarding the main amplifier, dynamic models are presented for the control system design, which will ensure the circulating component minimization in the MMC poles, as well as ensuring the converter power flow balance by controlling the sum and subtraction of the capacitor voltages. Additionally, the pole inductors design considering the current ripple at the switching frequency is also presented. The ACPS prototype consists of eight half-bridge submodules, triggered by the control system implemented on a Digital Signal Processor (DSP) and through the selection algorithm implemented on a Field-Programmable Gate Array (FPGA). Finally, experimental results are provided in order to guarantee the employed methodology in the main and correction amplifiers design, through bench test prototype.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectConversor Multinível Modularpor
dc.subjectFonte CA de Potência Híbridapor
dc.subjectEletrônica de Potênciapor
dc.subjectHybrid AC Power Sourceeng
dc.subjectModular Multilevel Convertereng
dc.subjectPower Electronicseng
dc.titleEstudo e desenvolvimento de uma fonte CA de potência híbrida baseada em conversor multinível modularpor
dc.title.alternativeStudy and development of a modular multilevel converter based hybrid AC power sourceeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta Dissertação contribuiu com o estudo de fontes CA de potência (AC Power Source ACPS), através da proposta, desenvolvimento e implementação de uma nova topologia híbrida de ACPS. De forma geral, a topologia híbrida proposta é definida a partir da conexão série entre um Conversor Multinível Modular (Modular Multilevel Converter MMC), denominado amplificador principal, e um Amplificador Linear de Potência (Linear Power Amplifier LPA), denominado amplificador de correção. Com esta conexão, a ACPS proposta sintetiza uma forma de onda de saída com elevada fidelidade em relação à forma de onda de referência, juntamente com elevada banda-passante. A principal contribuição da topologia proposta é a possibilidade de simplificação do estágio de entrada do amplificador principal, uma vez que o MMC requer apenas um barramento CC para o fornecimento de potência à carga. No decorrer deste trabalho, também é apresentada uma análise para o projeto do barramento CC do amplificador linear, uma vez que o mesmo influencia diretamente no rendimento da ACPS. Em relação ao amplificador principal, são apresentados os modelos dinâmicos para o projeto do sistema de controle, que deve garantir a minimização da componente circulante dos polos do MMC, bem como garantir o balanço de potência do conversor através do controle da soma e da subtração das tensões dos capacitores das células. Adicionalmente, é apresentada uma análise para o projeto dos indutores dos polos em função da ondulação de corrente na frequência de chaveamento. O protótipo da ACPS é composto por oito submódulos meia-ponte, acionados através do sistema de controle implementado em um Processador Digital de Sinais (Digital Signal Processor DSP) e através do algoritmo de do balanço das tensões implementado em uma FPGA (Field-Programmable Gate Array). A partir da implementação da ACPS em laboratório, são apresentados os resultados experimentais com o propósito de comprovar a metodologia empregada no projeto dos amplificadores principal e de correção, bem como da estratégia de controle.por
dc.contributor.advisor1Rech, Cassiano
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767540A9por
dc.contributor.referee1Pinheiro, José Renes
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787136P4por
dc.contributor.referee2Beltrame, Rafael Concatto
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4269875Y6por
dc.contributor.referee3Novaes, Yales Rômulo de
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8572668642074131por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7093757298381173por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor


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