The work presents a literature review for the applications of ozone, the main converter topologies at low power for generating electrical pulses in ozonizators, the analysis of a commercial product, a proposal and development of a power converter structure to replace the commercial one, resulting in better efficiency and high input power factor, presenting their qualitative and quantitative analysis, modeling, design methodologies, implementation of a functional prototype, the main experimental results and proposal of continuity of future researches
O trabalho apresenta uma revisão bibliográfica para as aplicações do ozônio, as principais topologias de conversores em baixa potência para geração de pulsos elétricos em ozonizadores, a análise de um produto comercial, a proposta e desenvolvimento de uma estrutura conversora em substituição ao produto comercial, resultando em melhor eficiência e maior fator de potência, apresentando–se suas análises qualitativas e quantitativas, modelação, metodologias de projeto, implementação de um protótipo funcional, os principais resultados finais e proposta de continuidade para futuras pesquisas
The proposed current control model forces the magnitude of the output space vector current to be constant through a PI controller that dynamically alters the duty cycle of the power converter switching for compensating the imbalances and distortions from input voltages.
O modelo de controle de corrente proposto consiste em manter constante o módulo do vetor espacial das correntes de saída do conversor em matriz por meio de um regulador PI que altera dinamicamente a razão cíclica de acionamento das chaves de potência compensando os desequilíbrios e distorções das tensões trifásicas de entrada.
This work presents the control structure based on (BUEHNER, 20,0) PhD thesis, which uses an inverse dynamic model for the plant to be controlled, providing the feedforward voltage reference to control a single-phase, pulse width modulated power converter (VSI-PWM), achieving good results for the output inductor current tracking, connected on the power converter output.
Este trabalho propõe a adoção de uma estrutura de controle, com base na obra de doutorado de (BUEHNER, 20,0), a qual utiliza um modelo com a dinâmica inversa da planta a ser controlada, de maneira a prover a pré-alimentação da tensão de referência para o controle de um conversor de potência monofásico, modulado por largura de pulso (PWM), obtendo-se bons resultados para o rastreamento da corrente do indutor de filtro conectado à saída deste conversor de potência.
The power converter architectures are analyzed and compared with respect to their construction and operational aspects, including voltage and current stresses in the switches and the characteristic of the current waveform draw from the power source.
As arquiteturas dos conversores são analisados e comparadas com relação aos seus aspectos construtivos e operacionais, incluindo os esforços de tensão e corrente nos interruptores e a característica da forma da onda de corrente drenada da fonte de alimentação.
The integration of the power management system implemented in a power converter of 12 kW to an electric indoor kart allowed to validate experimentally and analyze the performance of the vehicle, proving the effectiveness of the control strategy
A integração do sistema do sistema de gerenciamento implementado em um conversor de potência de 12 kW a um kart indoor elétrico permitiu validar o sistema e analisar experimentalmente o desempenho do veículo, comprovando a eficácia da estratégia de controle
The proposed system presents better utilization of the energy generated by the panels through the employment of more than one array of photovoltaic panels and a static power converter for each subsystem.
O sistema proposto apresenta um melhor aproveitamento da energia gerada pelos painéis através da utilização de mais de um arranjo de painéis fotovoltaicos e o emprego de um conversor estático de potência para cada subsistema.
This work treats the circuit development of a switching power converter controlled by PWM to supply direct current for power LEDs in a public lighting luminaire.
Este trabalho trata do desenvolvimento de um circuito conversor estático chaveado controlado por PWM para fornecer corrente contínua a LEDs de potência para uma luminária de iluminação pública.
It consists in attain several power quality performance indexes, defined at the grid side and within a feasible power region in terms of the power converter capability.
Esta formulação consiste em atingir melhores índices de qualidade de energia, definidos pelo lado da rede e dentro de uma região factível em termos de capacidade do conversor.
The connection of distributed power sources with the utility grid generally needs an electronic power converter for processing the locally generated power and injecting current into the system.
A conexão de fontes de geração distribuída com' a rede geralmente necessita de um conversor eletrônico para processar a energia gerada localmente e injetá-la na rede.
This work proposes a set of analysis to connecting a distributed generation system to a distribution network using a three-phase power converter (DC-AC) as well as, the power generation produced by the DG (Distributed Generation) system must follow the national and international power quality standards.
O presente trabalho visa o desenvolvimento de metodologias para a conexão de sistemas de Geração Distribuída (GD) em redes de distribuição utilizando conversores CC-CA como também, a produção de energia elétrica dentro dos padrões estabelecidos por normas nacionais e internacionais.
The main objective is to present the development and results of a threephase power converter for a grid-connected photovoltaic plant.
O objetivo principal é apresentar o desenvolvimento e os resultados de um conversor eletrônico trifásico para a conexão de um conjunto de painéis solares fotovoltaicos à rede elétrica de baixa tensão.
This work presents a study and design of an electronic power converter topology for on-board application in a battery charger for plug-in electric vehicles.
Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de uma topologia de conversor eletrônico de potência para a aplicação embarcada em um carregador de baterias para veículos elétricos recarregáveis através da rede elétrica.
The standardized procedures of the test have been applied in the two stage and the results were compared to the requirements of the applicable standards to this kind of power converter.
Nas duas etapas foram aplicados procedimentos normatizados de ensaios e os resultados foram comparados com os requisitos das normas aplicáveis a esse tipo de conversor.
...em, and the heating system of the dryer. The control of the drying airflow was performed using a frequency inverter. The variation of the drying air temperature was performed using a micro-controlled power converter. The devices network was managed by a computer program, responsible to activate the system, and control the ventilation and heating systems. Moreover, the computer program recorded all the measuremen...
... ar de secagem foi realizado utilizando-se um inversor de freqüência. A variação da temperatura do ar de secagem foi realizada utilizando-se um conversor de potência microcontrolado tiristorizado. A rede de dispositivos foi gerenciada por um programa computacional, responsável por ligar o sistema e comandar os sistemas de ventilação e aquecimento. Além disto, o programa computacional registrava todas as medições e os comandos realizados, gerava gráficos e relatórios e desligava o sistema quando as...
...Cyber-physical systems performance are dependents of cyber and physical domains. This work applied a cyber-physical approach in digitally controlled power converter. This thesis proposes a new full perspective co-design methodology, incorporating into a single co-design the multidisciplinary steps of electronics, control and computing. In order to develop this methodology is presented an analysis of the co- desi...
...Sistemas ciberfísicos são dependentes da sinergia existentes entre componentes e recursos físicos e cibernéticos. Essa obra utiliza uma abordagem ciberfísica aplicada a conversores estáticos digitalmente controlados, considerando as interdependências e os desempenhos dos domínios físico e cibernético da aplicação. É proposta uma nova metodologia de projeto de perspectiva completa a qual incorpora em um único co-projeto a integração das características multidisciplinares de eletrônica, control...
...e grid due the rotor currents control. The rotor side converter is connected in cascade to another power electronic converter AC / DC via a DC bus voltage controlled. On the other hand the electronic power converter is connected to an inductive filter that realizes the interface with the power grid. It is presented a brief historical overview of the use of wind energy, an overview of the current scenario of the ...
...rotor é ligado em cascata a outro conversor eletrônico de potência CA/CC através de um barramento CC com tensão controlada. Por sua vez, este conversor eletrônico de potência CA/CC é conectado a um filtro indutivo que realiza a interface com a rede elétrica. Apresentam-se uma breve visão histórica da utilização da energia eólica, um panorama do atual cenário do setor eólico, fundamentos de energia eólica, vantagens e desvantagens do aproveitamento da energia eólica para geração de eletricid...
...n gene- rator (DFIG) plays an important role, since it is one of the most used wind generator. The main advantage of this machine is to provide variable speed using a small and economic back-to-back power converter. Actually , the converter only need to be sized to 30% of the rated power of the DFIG. However, the DFIGs are very sensitive to grid disturbances, especially to voltage sags. Voltage sag is on...
...a uma posição de destaque por ser um dos mais utilizados. A principal vantagem do DFIG é operar com velocidade variável utilizando um conversor back-to-back de tamanho reduzido, e, portanto, de baixo custo. Na verdade, o conversor só precisa ser dimensionado para processar cerca 30% da potência nominal do gerador. No entanto, os DFIGs apresentam o inconveniente de serem muito sensíveis a distúrbios na rede elétrica, principalmente afundamentos de tensão. Afundamento de tensão é um dos principais fa...
...is work presents the design of a robust control strategy based on linear matrix inequalities (LMI) applied to the control of a wind generator DFIG (Douby Fed Induction Generator) and the control of a power converter used in DFIG rotor power supply. In northeast of Brazil and especially in Ceará region, they are being installed parks with modern wind turbines using the DFIG to generate electricity, which is one ...
...gação de uma estratégia de controle robusto baseada em desigualdades matriciais lineares (LMI) aplicada no controle de um gerador eólico DFIG (Douby Fed Induction Generator) e no controle de um conversor de potência usado na alimentação do rotor do DFIG. Na região Nordeste e particularmente no Ceará, estão sendo instalados parques com turbinas eólicas modernas que utilizam o DFIG para geração de energia elétrica, sendo esta uma das motivações para realização deste estudo. Este trabalho...
...Most of the modern wind turbines are based on doubly fed induction generators (DFIG), with a back to back power converter connecting the rotor to the network. It is known that voltage dips at the stator terminals can cause overcurrents in the rotor windings, which could threaten the converter integrity. In order to protect the converter, several strategies have been proposed in technical literature, requiring in...
...A maioria das turbinas eólicas modernas é baseada em geradores de indução duplamente alimentados (GIDE), com um back to back conversor de energia que liga o rotor para a rede. Sabe-se que as quedas de tensão nos terminais do estator podem causar sobrecorrentes nos enrolamentos do rotor, que podem ameaçar a integridade do conversor. A fim de proteger o conversor, várias estratégias têm sido propostas na literatura técnica, exigindo, em alguns casos, a desativação do conversor, o qual desativa o cont...
...namics. Thus, through these analyses, constraints design, in discrete-time, are obtained. For the validation of the proposed control algorithm, simulation and experimental results of a grid-connected power converter with LCL-filter, with current control, are presented....
...r meio destas análises, restrições de projeto (em tempo discreto) são obtidas. Para a validação do algoritmo proposto, resultados de simulação e experimentais do sistema de controle de corrente em um conversor conectado à rede de energia elétrica com filtro LCL são apresentados....
..., be it traditional or renewable sources. Power electronics performs the interface between generation and consumption, allowing explore the full potential of the majority of energy resources, because power converters execute the interface between generation and consumption, converting and controlling the flow of energy, allowing the use of the full potential of most energy sources, transferring or connecting the...
...la de fontes tradicionais ou renováveis. A eletrônica de potência realiza a interface entre a geração e o consumo, permitindo explorar todo o potencial da maioria dos recursos energéticos, pois conversores eletrônicos de potência executam a interface entre a geração e o consumo, convertendo e controlando o fluxo de energia, permitindo o uso de todo o potencial da maioria das fontes de energia. Esforços são empregados na busca de algoritmos, métodos e técnicas de construção de conversores estát...
...manage the power system, since the use of detailed manufacturer models is impractical. This dissertation aims to show the stability analysis results of variable speed wind turbines with partial scale power converter and with full-scale converter and photovoltaic systems. The generic dynamic models for PV plants includes the plant controller, electrical controls and grid interface modules, intended for large-scal...
... detalhados não é prático. Essa obra tem como objetivo apresentar os resultados dos estudos de estabilidade de sistemas eólicos de velocidade variável com conversor pleno e com conversor parcial e de sistemas fotovoltaicos de conversor pleno a partir de modelos genéricos implementados em Matlab-Simulink . Os modelos são modularizados e incluem para os sistemas fotovoltaicos o módulo que representa o gerador e conversor, o módulo do controle elétrico dos conversores e o módulo usado para representar ...
...d by photovoltaic cells, where ultracapacitors are used as charging elements, instead of batteries. As an interface between the photovoltaic cells and the charging element this work shows a step down power converter. known as buck converter, to control the power that comes from the cells and adjust it to the ultracapacitor module. Through research it was intended to project a system that comply with all limitati...
...citores, e como interface entre o painel fotovoltaico e o elemento armazenador de energia, especificou-se um conversor de potência chaveado buck para o controle da potência advinda do painel e ajuste de tensão, utilizando algoritmos que buscam uma configuração ótima de conversão. Buscou-se, através de pesquisa bibliográfica, projetar um sistema eficiente, respeitando os limites que a célula fotovoltaica impõe, pois a carga em questão, diferente dos sistemas normalmente propostos, não utiliza uma b...
...ng of the controller parameters, simulating the complete system including inverter and controller, implementation of the proposed control strategies on a Digital Signal Processor (DSP) and tests in a power converter. The thesis is initially focused on a state variable continuous time controller with two states and then discrete-time strategies which consider the actuation delay due to the time required to evalua...
...tema (sistema controlado e controladores), ajuste dos parâmetros do controlador, simulação computacional do sistema "inversor + controlador", implementação de alguns controladores propostos utilizando um DSP e testes em um sistema real com inversor. O estudo das técnicas de controle concentra-se inicialmente na estratégia de realimentação de dois estados no domínio de tempo contínuo, evoluindo para estratégias em tempo discreto que consideram o atraso na atuação do inversor devido ao tempo de cá...
...This work proposes an interleaved - stage ac - dc bidirectional power converter topology feasible to medium - volt age (MV) railway systems. It is based on an arrangement that uses Input - Series - Output - Parallel (ISOP) configuration with identical power modules. There are two types of modules: Type A consists of two interleaved legs employing coupl ed - windings so that it is possible to connect a medium...
...Esse trabalho propõe um conver sor de potência com estágio intercalado CA - CC com características bidirecionais factível para aplicações de sistemas de ferrovia em média tensão. Ele é baseado em um arranjo que conecta os terminais de entra d a em série e de os de saída em paralelo com módulos de potência idênticos. Existem dois tipos de módulos: o Tipo A consiste em dois braços intercalados empregando enrolamento acoplados de tal forma que seja possível a conexão de um trans formad...
...- a number Nm of static converter modules (hereinafter SCMs) 31, each of which is a static power converter having an a.c. input 31,1 connected to the generator 3 and a d.c. output 31,2a, 31,2b; ...
...- uma série Nm de módulos conversores estáticos (daqui em diante SCMs) 31, cada um dos quais é um conversor de energia estático tendo uma entrada c.ª 31,1 conectada ao gerador 3 e uma saída c.c. 31,2a, 31,2b;...
...d in grid connected wind turbines. DFIG s are nowadays the more widely used concept for grid connected wind turbine, especially for rated power above 1 MW. The main reason is the low rotor PWM power converter rating. The present work deals with the controller analysis of the back-to-back converter in the stator flux vector reference frame. This method allows a decoupled control of the active and reactive ...
...plamente utilizado em aerogeradores modernos, principalmente em potências maiores que 1 MW. A principal razão é o custo reduzido do conversor estático duplo do circuito rotórico. Inicialmente, este trabalho trata da analise dos controladores vetoriais do conversor estático duplo, considerando o modelo matemático em coordenadas síncronas orientado no referencial do fluxo estatórico. Nesse referencial, é possível controlar as potências estatóricas de forma independente. No entanto, a posiçã...
...owing demand not only in Brazil, but all over the world. The wind energy, even though consolidated, still hosts many scientific researches and industrial development in several areas such as control, power converter topologies and stability of grid connected wind turbines (WT). Due to the remarkable development of this technology in the market and the wind seasonality characteristics, it is difficult to study th...
... no mundo, mas também no Brasil. A energia eólica, apesar de ser já bastante consolidada, ainda é palco para muitos trabalhos científicos e pesquisas na indústria nas áreas de controle, topologias de conversores de potência e estabilidade na conexão de aerogeradores com a rede. Devido a este fato junto com a sazonalidade do vento, torna-se difícil estudar esse tipo de fonte em seu âmbito de operação, sendo assim desejável um ambiente controlado para testes. Esta obra apresenta uma topologia para ...
...chanical oscillations. Series compensation requires high power static converters and, due to this, the use of the Asymmetrical Cascaded Multilevel Converters (ACMC) is suggested. This high efficiency power converter is capable of producing a low THD output voltage using less power switches than other topologies. This thesis also introduces a DC control strategy for ACMC, which may allow negative inductance imple...
...plicação, sugere-se a utilização do Conversor Multinível em Cascata Assimétrico, que apresenta alto rendimento e é capaz de produzir uma tensão de saída de baixo conteúdo harmônico. Para este conversor, foi introduzida uma estratégia de controle que permite uma implementação sem que sejam necessárias fontes CC. Sugere-se também um procedimento para escolha do capacitor de filtragem que permite uma redução da corrente no conversor para uma dada condição de operação. São apresentado...
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