Modelagem e controle do conversor trifásico três portas bidirecional ZVS- PWM CC-CC push pull alimentado em corrente
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Publication Date: | 2020 |
Format: | Master thesis |
Language: | por |
Source: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Download full: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21034 |
Summary: | With the expansion of distributed systems and the development of smart grid technology in the last decades, bidirectional topologies have become more widely used and capable of controlling the flow of energy between various sources of energy and storage devices such as batteries. In order to contribute to this area, this work proposes the mathematic model and the control of the current and voltage loops of the ZVS-PWM three-phase current-fed push-pull DC-DC converter. The converter has three ports, two bidirectional ports and one unidirectional port and can be used in various applications such as battery charging system, fuel cell, isolated mini grids and micro grids. The proposed control is able to invert power flow by imposing main inductor current value and direction as well as maintaining voltage at a given port under load variations. The control structure for each case is presented, as well as the deduction of the main mathematical expressions. In order to validate the performance of the proposed control strategy, simulation results for a 500 W converter with 50V in port 1 and 200 V in port 3 and a switching frequency of 40 kHz. |
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Modelagem e controle do conversor trifásico três portas bidirecional ZVS- PWM CC-CC push pull alimentado em correnteConversor CC-CC trifásicoMultiporta.BidirecionalidadeConversor com três portasThree-phase dc-dc converterMulti-portBidirectionalityThree-port converterCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAWith the expansion of distributed systems and the development of smart grid technology in the last decades, bidirectional topologies have become more widely used and capable of controlling the flow of energy between various sources of energy and storage devices such as batteries. In order to contribute to this area, this work proposes the mathematic model and the control of the current and voltage loops of the ZVS-PWM three-phase current-fed push-pull DC-DC converter. The converter has three ports, two bidirectional ports and one unidirectional port and can be used in various applications such as battery charging system, fuel cell, isolated mini grids and micro grids. The proposed control is able to invert power flow by imposing main inductor current value and direction as well as maintaining voltage at a given port under load variations. The control structure for each case is presented, as well as the deduction of the main mathematical expressions. In order to validate the performance of the proposed control strategy, simulation results for a 500 W converter with 50V in port 1 and 200 V in port 3 and a switching frequency of 40 kHz.NenhumaCom a expansão de sistemas distribuídos e o desenvolvimento da tecnologia de smart grid nas últimas décadas, topologias bidirecionais estão se tornando cada vez mais usadas e capazes de controlar o fluxo de energia entre diversas fontes de energia e dispositivos de armazenamento como baterias. Com o intuito de contribuir para essa área, esse trabalho propõe o modelo matemático para controle da malha de tensão e corrente de um conversor trifásico push-pull CC-CC ZVS-PWM alimentado em corrente. Esse conversor tem três portas, sendo duas bidirecionais e uma unidirecional e pode ser utilizado em diversas aplicações tais como sistemas de carregamento de baterias, células a combustível, mini redes isoladas. O controle proposto é capaz de inverter o fluxo de potência impondo ao indutor principal um valor de corrente mantendo a tensão em determinada porta mesmo com variações de carga. A estrutura de controle para cada caso é demonstrada, assim como a dedução das principais expressões matemáticas. Com o intuito de validar o funcionamento da estratégia de controle, foram realizadas simulações experimentais para um conversor com potência de 50W, tensão na porta 1 de 50V, tensão na porta 3 de 200V e frequência de comutação de 40 kHz.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBFreitas, Isaac Soares dehttp://lattes.cnpq.br/7545625055421975Andersen, Romero Leandrohttp://lattes.cnpq.br/8192284250845758Albuquerque, Lorena Lorraine Oliveira2021-09-15T18:45:40Z2021-02-222021-09-15T18:45:40Z2020-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21034porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-09-16T07:10:03Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/21034Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2021-09-16T07:10:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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