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Tese de Livre Docencia
DOI
10.11606/T.3.2012.tde-18052012-163756
Documento
Autor
Nome completo
Lourenco Matakas Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Banca examinadora
Galvão, Luiz Cláudio Ribeiro (Presidente)
Canesin, Carlos Alberto
Farret, Felix Alberto
Kaiser, Walter
Ruppert Filho, Ernesto
Título em português
Implementação de controladores para conversores trifásicos, sem transformações de coordenadas: análise geométrica através de vetores espaciais.
Palavras-chave em português
Compensadores de perturbações
Controladores
Eletrônica de potência
Filtros ativos
Harmônicos
PLL
Potência instantânea
PWM
Qualidade de energia
Rastreamento de corrente
Seqüência negativa instantânea
Seqüência positiva instantânea
Seqüência zero instantânea
Vetores espaciais
Resumo em português
Este trabalho tem por objetivo discutir estratégias de implementação das malhas de controle de conversores trifásicos auto-comutados conectados à rede elétrica, diretamente a partir de medidas no sistema trifásico abc, sem transformações de sistemas de coordenadas. Estas estratégias podem ser aplicadas em compensadores de perturbações na rede elétrica e condicionadores de energia elétrica. Discute os blocos que compõem o controlador, incluindo o modulador em largura de pulso (PWM), as malhas de rastreamento de tensão e corrente, os algoritmos de sincronismo (phase locked loop - PLL) e os algoritmos de cálculo das perturbações nas tensões e correntes na rede. Estes últimos são empregados para a geração dos sinais de referência do conversor. O ponto comum na discussão dos blocos do controlador é a utilização de vetores espaciais para uma análise geométrica dos algoritmos. Faz uma revisão das teorias dos vetores espaciais e da potência instantânea (teoria pq), que dão subsídios para a análise geométrica dos blocos. Além disso, revê estratégias de cálculo dos sinais de referência do compensador, baseadas nas duas teorias acima listadas. Estas estratégias são comparadas com aquelas propostas neste trabalho, que se baseiam no produto escalar de vetores, que é realizado diretamente no sistema de coordenadas abc. Palavras-chave: vetores espaciais, controladores, compensadores de perturbações, potência instantânea, PWM, PLL, filtros ativos, eletrônica de potência, rastreamento de corrente, seqüência positiva instantânea, seqüência negativa instantânea, seqüência zero instantânea, harmônicos, qualidade de energia.
Título em inglês
Controller implementation for three phase power converters without coordinate transformations: geometric analysis based on space vectors.
Palavras-chave em inglês
Active filters
Controllers
Current tracking
Disturbance compensators
Harmonics
Instantaneous negative sequence
Instantaneous positive sequence
Instantaneous power
Instantaneous zero sequence
PLL
Power electronics
Power quality
PWM
Space vectors
Resumo em inglês
The objective of this text is to discuss strategies for the implementation of the control loops of grid connected three phase self-commutated converters. It is carried out by directly using measurements from the abc three phase system, without coordinate transformations. These controllers can be applied to grid disturbance compensators and power conditioners. The text discusses the controller blocks, including: the pulse width modulator (PWM), the loops for current and voltage tracking, the synchronization loops (phase locked loop - PLL) and the algorithms for calculating the disturbances in the grid currents and voltages. The last ones are used for the generation of the converter reference signals. The common point in the discussion of the controller blocks is the use of space vectors for a geometrical based analysis of the algorithms. It reviews the space vector and the instantaneous Power (pq) theories, that support the geometrical analysis. Moreover, it reviews strategies for calculating the compensator reference signals, based on both theories. These strategies are compared to the proposed ones, based on the evaluation of vectors dot product, directly in the abc system.
 
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Data de Publicação
2012-05-18
 
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