Metodologia de projeto otimizado de filtros de entrada e saída de fontes ininterruptas de energia: volume, perdas e tempo de vida
Visualizar/
Data
2024-02-20Autor
Bolsi, Pedro Cerutti 
Primeiro orientador
Pinheiro, José Renes
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Neste trabalho são desenvolvidas metodologias de projeto de filtros LCL e LC, considerando
o seu impacto em todo o sistema. A metodologia proposta busca, através de uma varredura
paramétrica, a obtenção dos pontos ótimos de projeto para o rendimento, o volume, e o
tempo de vida dos capacitores do circuito. Para este fim, a metodologia possui dois estágios. O
primeiro consiste na realização do projeto paramétrico dos filtros, no qual é feita uma varredura
de entradas de projeto, delimitada pelas restrições normativas e de operação do conversor. Utilizando
a estratégia proposta, diferentes combinações de valores de L-C-L e L-C que atendem
às restrições normativas são levantadas. O segundo estágio consiste na realização do projeto
dos componentes dos filtros, determinando a sua construção a partir de diferentes tecnologias.
Uma vez que a varredura paramétrica das entradas de projeto dos filtros influencia o restante do
sistema através de alterações no conteúdo harmônico (ondulação de corrente), são determinadas
as perdas e o tempo de vida dos capacitores do barramento CC, as perdas nos semicondutores
dos conversores em análise, e o projeto dos dissipadores de calor. Por fim, resultados são analisados
para os projetos de filtros que resultem no menor volume do sistema, melhor rendimento,
e/ou maior tempo de vida dos capacitores. São apresentados os procedimentos de projeto de
cada parte do sistema de potência, bem como os modelos utilizados no projeto dos indutores,
e nas estimativas de perdas, temperatura e tempo de vida. Com a metodologia proposta, é desenvolvido
um estudo de caso de uma fonte ininterrupta de energia trifásica a quatro fios de
10 kVA, analisando a possibilidade de construção dos indutores com três tecnologias diferentes
de materiais magnéticos (aço-silício de grão não-orientado, ferrite IP6, Kool Mμ), de diferentes
geometrias (EE e toroidal), e considerando duas tecnologias de capacitores para o sistema.
Os resultados demonstram como, utilizando a metodologia de projeto proposta, as características de cada tecnologia influenciam no resultado final, possibilitando a determinação do melhor
ponto de projeto para os filtros LCL e LC.
Coleções
Os arquivos de licença a seguir estão associados a este item:
Exceto quando indicado o contrário, a licença deste item é descrito como Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International