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FLÁBIO ALBERTO BARDEMAKER BATISTA

MODULAÇÃO VETORIAL APLICADA A RETIFICADORES TRIFÁSICOS PWM UNIDIRECIONAIS

FLORIANÓPOLIS 2006

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

MODULAÇÃO VETORIAL APLICADA A RETIFICADORES TRIFÁSICOS PWM UNIDIRECIONAIS

Tese submetida à Universidade Federal de Santa Catarina como parte dos requisitos para aobtenção do grau de Doutor em Engenharia Elétrica.

FLÁBIO ALBERTO BARDEMAKER BATISTA

Florianópolis, Junho de 2006.

MODULAÇÃO VETORIAL APLICADA A RETIFICADORES TRIFÁSICOS PWM UNIDIRECIONAIS

FLÁBIO ALBERTO BARDEMAKER BATISTA
‘Esta Tese foi julgada adequada para a obtenção do Título de Doutor em Engenharia Elétrica, Área de Concentração em Sistemas de Energia, e aprovada em sua forma finalpelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina.’
______________________________________ Prof. Ivo Barbi, Dr. Ing. Orientador ______________________________________ Prof. Nelson Sadowski , Dr. Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

Banca Examinadora:
______________________________________ Prof. Ivo Barbi, Dr. Ing.Presidente

______________________________________ Cláudio Manoel da Cunha Duarte, Dr.

______________________________________ Eduardo Félix Ribeiro Romaneli, Dr.

______________________________________ Daniel Juan Pagano, Dr.

______________________________________ Samir Ahmad Mussa, Dr.

______________________________________ Denizar Cruz Martins, Dr.

ii

Resumo da Tese apresentada àUFSC como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Elétrica.

MODULAÇÃO VETORIAL APLICADA A RETIFICADORES TRIFÁSICOS PWM UNIDIRECIONAIS Flábio Alberto Bardemaker Batista
Junho/2006

Orientador: Ivo Barbi, Dr. Ing. Área de Concentração: Eletrônica de Potência e Acionamento Elétrico. Palavras Chave: Retificadores trifásicos PWM unidirecionais, modulaçãovetorial, controle vetorial, correção de fator de potência, controle digital. Número de Páginas: 282.

Resumo: Este trabalho apresenta a aplicação da modulação vetorial a retificadores trifásicos PWM unidirecionais de dois níveis. Os conceitos da modulação vetorial e controle vetorial são introduzidos, tomando como exemplo a aplicação destas técnicas de controle e modulação ao retificador trifásicoPWM bidirecional. Estratégias de modulação vetorial são propostas para os retificadores unidirecionais conectados em Y, Δ e em ponte. Verifica-se a validade da extensão das técnicas de modulação propostas à outros retificadores e define-se uma metodologia generalizada para aplicação da modulação vetorial aos retificadores unidirecionais de dois níveis. São analisadas as estruturas de controlevetorial e a adaptação da modelagem proposta a cada tipo de retificador. Os projetos das estruturas de potência e de controle digital com DSP são realizados e os resultados da aplicação da modulação vetorial aos retificadores trifásicos são verificados através de simulação digital e da experimentação de um protótipo de 20kW. Os retificadores implementados apresentam alto rendimento, baixa taxa dedistorção harmônica para as correntes de entrada e elevado fator de potência.

iii

Abstract of Thesis presented to UFSC as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor in Electrical Engineering.

SPACE VECTOR MODULATION APPLIED TO THREEPHASE UNIDIRECTIONAL PWM RECTIFIERS Flábio Alberto Bardemaker Batista
June/2006

Advisor: Ivo Barbi, Dr. Ing. Area of Concentration:Power Electronics and Electrical Drives. Keywords: Three-phase unidirectional PWM rectifiers space vector modulation, vector control, power factor correction, digital control. Number of Pages: 282.

Abstract: This work presents the application of space vector modulation to the three-phase two-level unidirectional PWM rectifiers. The concepts of space vector modulation and of vector control are...
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