Sample records for frequency converters
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Modelagem do elo de corrente contínua no domínio da frequência em sistemas assíncronos desequilibrados/ HVDC modeling in frequency domain for harmonic analysis of unbalanced asynchronous systems

Niquini, Filipe Magno Mayrink; Variz, Abilio Manuel; Pereira, José Luiz R.; Barbosa, Pedro G.; Carneiro Jr, Sandoval
2009-12-01

Resumo em português Este trabalho propõe a modelagem de Elos de Corrente Contínua (HVDC, High Voltage Direct Current Link) para análise harmônica em sistemas elétricos de potência através de uma formulação no domínio da freqüência com representação completa e explícita dos sistemas CA e CC, bem como das características não-lineares dos conversores de potência. O desenvolvimento do modelo proposto é baseado no Método de Injeção de Correntes Trifásico Harmônico (MICTH) (mais) e permite a simulação sistêmica de redes CA com elo CC de alta complexidade, como sistemas com conversores de 12 pulsos e assíncronos. Os resultados das simulações do modelo proposto, no domínio da freqüência, foram validados a partir de comparações com resultados obtidos pelo ATP (Alternative Transients Program) no domínio do tempo. Resumo em inglês This work proposes the modeling of High Voltage Direct Current Link (HVDC) for harmonic analysis in AC electrical power systems using frequency domain formulation with complete and explicit representation of the AC and DC networks, as well as, the converters non-linear characteristics and their harmonic interdependences. The proposed model development is based on the Three-phase Harmonic Current Injection Method (THCIM) and it allows the systemic simulation of AC networks (mais) with DC link of high complexity, as 12-pulse converter systems and asynchronous AC connection. The proposed model simulation results, in frequency domain, were validated against ATP (Alternative Transients Program) results, in time domain simulation.

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Processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica em sistemas conectados à rede elétrica/ Electronic processing of the photovoltaic solar energy in grid connected systems

Casaro, Marcio Mendes; Martins, Denizar Cruz
2010-04-01

Resumo em português Este artigo apresenta um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica comercial em configuração centralizada e construído com um inversor trifásico de dois estágios capaz de extrair a máxima potência do arranjo de painéis fotovoltaicos. O algoritmo P&O é adotado como técnica de MPPT. O isolamento é realizado por um transformador de alta frequência. O conversor que compõe o estágio CC-CC dispensa a estrutura de controle, pois funciona com razão cíclica (mais) e frequência constantes ao longo de toda a faixa de operação. Isto viabiliza o uso de conversores CC-CC ressonantes, cujo rendimento é elevado em altas frequências, favorecendo a compactação da estrutura de potência. Assim, o conversor trifásico série ressonante é escolhido para compor este estágio. O MPPT é transferido para o estágio CC-CA, que, invariavelmente, possui um controlador para a corrente injetada na rede elétrica. O inversor trifásico PWM alimentado em tensão, que compõe o estágio CC-CA, é controlado e modulado vetorialmente. O controle vetorial impõe a transformação de Park as correntes de linha, de onde resulta a corrente de eixo direto. O MPPT utiliza as mesmas variáveis do controlador de corrente e maximiza a corrente de eixo direto, a qual reflete a potência extraída do arranjo fotovoltaico. Assim, nenhuma medição específica para o MPPT é realizada, resultando em economia de sensores. Resumo em inglês This paper presents a grid-connected photovoltaic system in centralized configuration and constructed with a three-phase dual-stage inverter able to extract the maximum power of the PV modules. The P&O algorithm is adopted as MPPT technique. The isolation is achieved by a high-frequency transformer. The converter used in the DC-DC stage dispenses control-loop, its duty-cycle and switching frequency are constants throughout the power operation range. This enables the appli (mais) cation of DC-DC resonant converters, whose efficiency is high at high frequencies, favoring compaction of the power circuit. Thus, the three-phase series resonant converter is chosen to integrate this stage. The MPPT is transferred to the DC-AC stage, which, invariably, has a grid current controller. The three-phase PWM voltage-source inverter, in the DC-AC stage, uses vector control and space vector modulation. The vector control requires a Park's transformation from the grid-currents which yield the direct axis current. The MPPT uses the same variables of the grid current controller and maximize the direct axis current which reflects the power flux from the PV array. Thus, any specific measurement to realize the MPPT is not needed, resulting in a small count of sensors.

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Projeto e implementação de um reator eletrônico microcontrolado, de elevado fator de potência, orientado a lâmpadas de vapor metálico

Dalla Costa, Marco Antônio; Braga, Henrique A. C.; Perdigão, Marina M. S. D.; Alonso, José Marcos
2009-09-01

Resumo em português Este trabalho descreve a análise, o projeto e a implementação de um reator eletrônico para lâmpadas de vapor metálico (MH) baseado em microcontrolador. O circuito do reator se fundamenta na integração de um conversor buck com um conversor flyback. A tarefa de correção do fator de potência é realizada pela etapa buck, enquanto a etapa flyback controla a potência na lâmpada fornecendo uma corrente em onda quadrada de baixa freqüência. Este é um método adeq (mais) uado para se evitar o fenômeno da ressonância acústica, comum em lâmpadas de descarga de alta pressão (HID). Os dois estágios conversores operam no modo de condução descontínua (DCM), o que permite o uso de apenas um interruptor de alta freqüência simplificando o controle. O reator eletrônico é controlado digitalmente e emprega um microcontrolador de baixo custo PIC16F684. Este componente é programado para desempenhar todas as tarefas necessárias aos processos de ignição, aquecimento e regime permanente da lâmpada, respondendo também pelo controle em malha fechada da corrente na lâmpada e proteções convencionais. O artigo inclui resultados experimentais obtidos de um protótipo que alimenta uma lâmpada MH de 35W. Resumo em inglês The analysis, design and implementation of a microcontroller-based electronic ballast to supply metal halide (MH) lamps are presented. The proposed power scheme is based on the integration of the buck and flyback converters. The former providing power factor correction and the latter controlling lamp power by supplying the lamp with a low frequency square waveform current, which is a convenient way to avoid acoustic resonances in high intensity discharge (HID) lamps. Both (mais) converters operate in discontinuous conduction mode (DCM), thus allowing the use of only one high-frequency switch and simplifying the control. The electronic ballast is digitally controlled by using a low cost microcontroller PIC16F684. The microcontroller performs all the necessary tasks during starting, warming-up and steady state, including closed loop control of lamp current and protections. Experimental results for a 35W MH lamp are presented.

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Conversores de freqüencia VSI-PWM submetidos a afundamentos temporários de tensão ("voltage sags")

Leão, Paulo C. A.; Oliveira, José C. de; Rodrigues, Kleiber D.
2003-03-01

Resumo em português Este artigo tem por objetivo analisar a interdependência entre a operação de conversores de freqüência tipo VSI-PWM e uma das manifestações mais comuns para a perda de qualidade de um suprimento elétrico, qual seja, a ocorrência do fenômeno denominado por afundamento temporário de tensão ou "voltage sag". São apresentados resultados de simulações, realizadas no Simulador Saber, de um sistema típico submetido a afundamentos de tensões simétricos e assimé (mais) tricos. Resultados de ensaios em laboratório também são fornecidos com vistas à validação dos resultados computacionais. Aspectos relacionados com a capacidade "ride-through" dos conversores e correspondentes arranjos de proteção são também considerados. Resumo em inglês This paper aims at analyzing the relationship between VSI-PWM frequency converters behavior and a very common type of power quality disturbance, i.e. the well known voltage sag effect. By using a proper model into the Saber Simulator, simulation results for a typical system under symmetrical and asymmetrical sag phenomenon conditions are shown. Experimental results are also given in order to validate the computational behaviour. The converter ride-through capability as well as the protection units interaction are also included into the analysis.

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