Tese de mestrado

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

REDUÇÃO DE HARMÔNICOS DE CORRENTE EM RETIFICADORES DE MÚLTIPLOS PULSOS - GENERALIZAÇÃO DAS CONEXÕES DIFERENCIAIS

Dissertação submetida à Universidade Estadual Paulista como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Elétrica.

VINÍCIUS ASSAD GONÇALVES

Ilha Solteira, Abril de 2006. Resumo da Dissertação apresentada à UNESP-FEIS como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Elétrica.

REDUÇÃO DE HARMÔNICOS DE CORRENTE EM RETIFICADORES DE MÚLTIPLOS PULSOS GENERALIZAÇÃO DAS CONEXÕES DIFERENCIAIS
Vinícius Assad Gonçalves
Abril/2006 Orientador: Falcondes José Mendes de Seixas. Área de Concentração: Sistemas de Energia (Eletrônicade Potência). Palavras-chave: autotransformador, conexão diferencial, fator de potência, distorção harmônica, múltiplos pulsos, conversor CA-CC, retificador. Número de Páginas:182.

RESUMO: Este trabalho apresenta o estudo comparativo de diversas topologias de conversores CACC trifásicos de múltiplos pulsos, baseados nas conexões especiais de transformadores, principalmente nas conexõesdiferenciais de autotransformadores. Esta técnica de retificação trifásica apresenta as vantagens do baixo conteúdo harmônico de corrente na rede e da reduzida potência aparente processada pelo núcleo dos autotransformadores. As conexões Y-diferenciais e Delta-diferenciais de 12 e de 18 pulsos são generalizadas através de expressões algébricas únicas que descreve toda a família dos conversores destanatureza, para quaisquer valores de tensão de entrada e de saída. Dentre estes conversores, a topologia Delta-diferencial de 18 pulsos é escolhida para estudo detalhado da distorção harmônica de corrente na rede de alimentação, além do projeto e da implementação de dois protótipos, um de 1 kW e outro de 6 kW. As saídas das estruturas retificadoras são ligadas em paralelo com o uso de transformadores deinterfase que absorvem as diferenças instantâneas de tensão entre as saídas dos retificadores, possibilitando assim a operação do conversor com carga única. Desta forma, a proposta principal deste trabalho é gerar múltiplos pulsos de tensão na carga e, como conseqüência, obter conversores que apresentem múltiplos pulsos na forma de onda da corrente na rede de alimentação. Os resultadosexperimentais dos protótipos implementados são então comparados com a análise matemática desenvolvida e com os resultados de simulação.

Abstract of Dissertation presented to UNESP-FEIS as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master in Electrical Engineering.

REDUCTION OF HARMONIC CURRENT IN MULTIPULSE RECTIFIERS - GENERALIZATION OF THE DIFFERENTIAL CONNECTIONS Vinícius AssadGonçalves
April / 2006 Advisor: Falcondes José Mendes de Seixas. Area of Concentration: Energy Systems (Power Electronics). Keywords: autotransformer, differential connection, power factor, harmonic distortion, three-phase rectifier, power quality, AC-DC converter. Number of Pages: 182.

ABSTRACT: This work presents a comparative study of several multiple pulse AC-DC threephase convertertopologies, based on the special connections of transformers and differential connections of autotransformers. This three-phase technique presents the advantages of low harmonic current in the mains and the reduced power rated to the magnetic system of the autotransformer. The 12 and 18-pulse differential Y-connections and differential delta-connections are generalized by one algebraic expression. Thisexpression describes the family of these converters for any value of input and output voltages. Among these converters, the 18-pulse deltaconnected topology is chosen for a detailed study on the line current harmonic distortion, and two prototypes are designed and experimented on, one with 1 kW and another one with 6 kW. The outputs of the rectifiers structures are connected in parallel with the...
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