Conversores do tipo fonte de tensao trifásico com quatro fios: proposta de implementação e estratégia de modulação por largura de pulso.

Abstract

A Deus por direcionar os meus passos e fortalecer a minha vida.A minha esposa Ana Cristina e meus filhos Marcus, Pamella e Geovanna pelo apoio e carrinho. AGRADECIMENTOSAo Prof. Dr. Lourenço Matakas Júnior pela orientação, pelos ensinamentos e pela oportunidade de realização deste trabalho.Ao Prof. Dr. Walter Kaiser e Prof. Dr. Wilson Komatsu pelos ensinamentos e pela oportunidade de cursar o programa de pós-graduação.Ao Antônio Ricardo Giaretta pela obtenção dos resultados experimentais.Aos membros da banca examinadora pelas sugestões e oportunidade de melhoria neste trabalho.Aos amigos da Naticom Ltda pela colaboração e o apoio.Aos amigos da Tecnotrafo Ltda pelo apoio.Aos meus irmãos pelo incentivo e apoio. vii RESUMO O número crescente de cargas baseadas em conversores eletrônicos criou a preocupação com a distorção harmônica em sistemas de energia elétrica. Qualidade de energia é um assunto importante tanto para as companhias distribuidoras e geradoras de energia elétrica como para os consumidores. A utilização de equipamentos para a eliminação de harmônicos tornou-se necessária e são diversas as soluções possíveis. Em sistemas trifásicos com quatro fios, os filtros ativos de potência e os sistemas de energia ininterrupta são equipamentos empregados para a melhoria da qualidade de energia elétrica. Tais equipamentos apresentam em sua estrutura um conversor trifásico com quatro fios podendo ser do tipo fonte de tensão ou fonte de corrente. Este estudo propõe uma estratégia para a minimização da ondulação das correntes de linha e de neutro em um conversor do tipo fonte de tensão trifásico com quatro fios. A estratégia consiste em injetar uma tensão de seqüência zero nas referências dos blocos PWM's que não altere o valor médio da corrente, mas somente a sua ondulação. Propõe-se uma metodologia que possibilita a escolha de um valor ótimo para a tensão de seqüência zero. São também apresentados a região dos vetores sintetizáveis, a análise da tensão de saída e o modelamento do conversor. Propõe-se uma estratégia de controle de corrente com reguladores PI para um sistema trifásico com quatro fios usando conversor com quatro fios. O comportamento do conversor é verificado por simulações numéricas e resultados experimentais, confirmando o desempenho da estratégia de PWM proposta. viii ABSTRACTThe growing number of power electronics-based loads has created concern about harmonic distortion in electric systems. Power quality is an important issue both for utilities and consumers. The use of harmonic filtering equipment has become necessary and many solutions have been studied. In three phase systems, active power filters and uninterruptible power supply are used for improving power quality. These equipments present in their topologies a three-phase four-wire voltage source converter or three-phase four-wire current source converter. This study proposes a strategy for the minimization of the line and neutral ripple current of a three-phase four-wire Voltage Source Converter. The strategy consists of injecting an insta...