dc.creator | Silva, Maurício Mendes da | |
dc.date.accessioned | 2021-10-18T18:02:28Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T18:02:28Z | |
dc.date.issued | 2019-01-30 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22442 | |
dc.description.abstract | This Thesis contributes to the modulation of the multi-level three-phase converter with
flying capacitors, for which simulations were performed to validate three different
modulation algorithms. The first one is a phase shift modulation. In order to regulate the
voltage of the flying capacitors, a proportional control loop was used that displaces the
modulating one, causing the charging or discharging time in a given capacitor to be altered,
thus making it possible to control the voltages in the flying capacitors. The second
modulation technique was based on a discontinuous modulation. Through discontinuous
modulators that vary between regions of PWM and saturation. It is proposed the alternation
between the modulating signals that allows the average current in the flying capacitors to
remain around zero without increasing the number of commutions. In addition, a
proportional controller was implemented to regulate the voltages of the flying capacitors.
The main advantage of this technique when compared to phase shift modulation is the
reduce THD of line-to-line voltages. Then, a space vector modulation for FCC is proposed.
In this modulation, diagrams were created to help definition of the switching sequences for
the sectors of the vector space. For each sector, seven sequences were created, in which the
first sequence is chosen among the vectors ina a way that at the end of the sequence none
of the flying capacitors charged or discharged, plus two more sequences for each flying
capacitor. These two sequences serve to regulate the voltage in each flying capacitor, one
of them charging and the other discharging the flying capacitor, thus it is possible to
maintain the regulated voltages. A fare comparison was then made between the modulation
techniques. Initially, it was in order to take care to ensure equality between modulations,
such as using the same simulation parameters and the same number of commutations per
sampling period. Thus, the performance of the modulations by THD and the first order
distortion factor for the modulations addressed in this work were analyzed. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Capacitor flutuante | por |
dc.subject | Conversor multinível | por |
dc.subject | Modulação vetorial | por |
dc.subject | Multilevel converter | eng |
dc.subject | Flying capacitor | eng |
dc.subject | Space vector modulation | eng |
dc.title | Estratégias de modulação para conversores multiníveis com capacitores flutuantes | por |
dc.title.alternative | Modulation strategies in flying capacitor multilevel converters | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Esta Tese de doutorado contribui para a modulação do conversor trifásico multinivel com
capacitores flutuantes, para isso foram realizadas simulações para validar três algoritmos
de modulação distintos. A primeira é uma modulação por deslocamento de fase. Para fazer
a regulação de tensão dos capacitores flutuantes foi utilizada uma malha de controle
proporcional que desloca a modulante fazendo com que o tempo de carga ou descarga num
determinado capacitor seja alterado, desta forma, possibilitando controlar as tensões nos
capacitores flutuantes. A segunda técnica de modulação foi baseada em uma modulação
descontinua. Através de modulantes descontínuas que variam entre regiões de PWM e
saturação. A alternância entre as modulantes propicia que a corrente média nos capacitores
flutuantes se mantenha em torno de zero sem aumentar o número de comutações. Além
disso, um controlador proporcional foi implementado para regular as tensões nos
capacitores flutuantes. A principal vantagem desta técnica quando comparada com a
modulação por deslocamento de fase é a redução da THD das tensões de linha. Em seguida,
uma modulação baseada em space vector foi implementada. Nesta modulação foram
criados diagramas para auxiliar a definição de sequências de chaveamento para os setores
do espaço vetorial. Para cada setor foram criadas sete sequências, onde a primeira sequência
é escolhida entre os vetores de forma que no final da sequência nenhum dos capacitores
flutuantes carregou nem descarregou, mais duas sequências para cada capacitor flutuante.
Estas duas sequências servem para regular a tensão em cada capacitor flutuante, uma delas
carrega e a outra descarrega o capacitor flutuante, dessa forma é possível manter a tensões
reguladas. Foi, então, realizada uma comparação entre as técnicas de modulação;
inicialmente, foi tomado o cuidado para garantir a igualdade entre as modulações, como,
por exemplo: usados os mesmos parâmetros de simulação e a mesma quantidade de
comutações por período de amostragem. Assim, foram analisadas a eficiência das
modulações pela THD e pelo fator de distorção de primeira ordem para as modulações
abordadas neste trabalho. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pinheiro, Humberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5900576762082210 | por |
dc.contributor.referee1 | Carnielutti, Fernanda de Moraes | |
dc.contributor.referee2 | Grigoletto, Felipe Bovolini | |
dc.contributor.referee3 | Bernardes, Thiago Araujo | |
dc.contributor.referee4 | Camargo, Robinson Figueiredo de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7213157101343480 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |