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Estudo do conversor boost bidirecional para conexão de uma microrrede à rede elétrica

This work was developed to do the study of the application of the full bridge bidirectional boost converter in a relatively new area of electronic/electrical engineering that is the creation of a DC microgrid, because such topology shows good functional characteristics when used to connect a DC bus...

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Autor principal: Santos, Paulo Tadeu Poli dos
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Fator de potência
Interconexão em rede (Telecomunicações)
Redes elétricas
Electric power factor
Internetworking (Telecommunication)
Electric networks
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16202
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spelling riut-1-162022020-11-19T19:34:29Z Estudo do conversor boost bidirecional para conexão de uma microrrede à rede elétrica Study of the bidirectional boost converter for connection of a microgrid to the electrical network Santos, Paulo Tadeu Poli dos Font, Carlos Henrique Illa Font, Carlos Henrique Illa Agostini Junior, Eloi Assunção, Gabriel de Oliveira Fator de potência Interconexão em rede (Telecomunicações) Redes elétricas Electric power factor Internetworking (Telecommunication) Electric networks CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA This work was developed to do the study of the application of the full bridge bidirectional boost converter in a relatively new area of electronic/electrical engineering that is the creation of a DC microgrid, because such topology shows good functional characteristics when used to connect a DC bus to an AC network. With the intent of to take advantages of the good characteristic of the citied converter, this work shows the equating of the converter and the equating of the components of its controller circuit, as well the obtained results of simulations with the calculate components. Were made some simulations with the converter operating in three different ways: as a rectifier circuit in closed loop, as an inverter circuit operating in open loop, and as an inverter circuit operating in closed loop. After the verification of the good behavior of the converter in the three different ways that it was simulated, then a prototype was assembled whit the goal of obtaining the same results obtained in the simulations in the laboratory. After collecting the experimental data, it was concluded that the proposed converter shows itself promising when used to connect a DC bus of 250 V to the AC grid of 127 V. Because it operated with its nominal power (2 kW) with an elevated efficiency approximately 95% when operating in both ways, as an inverter and as a rectifier, it also operated with an elevated power factor and a harmonic distortion of the current equals to 4.2% as a rectifier, and 3.96% as an inverter. Este trabalho foi desenvolvido para fazer o estudo da aplicação do conversor boost bidirecional em ponte completa, em uma área relativamente nova da engenharia eletrônica/elétrica, que é a criação de microrredes CC, pois tal topologia apresenta boas características funcionais quando utilizada para conectar um barramento CC a uma rede alternada. Com o intuito de usufruir das boas características do conversor citado, este trabalho mostra o equacionamento do conversor e dos componentes do circuito controlador do mesmo, bem como resultados de simulação e experimentais obtidos para os componentes calculados. Foram feitas simulações com o conversor operando em três modos: circuito retificador em malha fechada, circuito inversor em malha aberta e circuito inversor em malha fechada. Após verificado por simulação o bom funcionamento do conversor nos três modos de funcionamento, foi então construído um protótipo com o intuito de obter os mesmos resultados das simulações em ambiente laboratorial. Após coletado os dados experimentais, conclui-se que este conversor se mostrou promissor ao ser empregado para conectar um barramento CC de 250 V a uma rede alternada de 127 V, pois este operou em sua potência nominal (2 kW), com um rendimento de aproximadamente 95%, operando tanto como inversor quanto como retificador, elevado fator de potência e uma distorção harmônica da corrente de 4,2% quando operado como retificador e 3,96% quando operado como inversor. 2020-11-19T19:34:29Z 2020-11-19T19:34:29Z 2017-08-18 bachelorThesis SANTOS, Paulo Tadeu Poli dos. Estudo do conversor boost bidirecional para conexão de uma microrrede à rede elétrica. 2017. 95 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16202 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia Eletrônica Engenharia Eletrônica UTFPR
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Santos, Paulo Tadeu Poli dos
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description This work was developed to do the study of the application of the full bridge bidirectional boost converter in a relatively new area of electronic/electrical engineering that is the creation of a DC microgrid, because such topology shows good functional characteristics when used to connect a DC bus to an AC network. With the intent of to take advantages of the good characteristic of the citied converter, this work shows the equating of the converter and the equating of the components of its controller circuit, as well the obtained results of simulations with the calculate components. Were made some simulations with the converter operating in three different ways: as a rectifier circuit in closed loop, as an inverter circuit operating in open loop, and as an inverter circuit operating in closed loop. After the verification of the good behavior of the converter in the three different ways that it was simulated, then a prototype was assembled whit the goal of obtaining the same results obtained in the simulations in the laboratory. After collecting the experimental data, it was concluded that the proposed converter shows itself promising when used to connect a DC bus of 250 V to the AC grid of 127 V. Because it operated with its nominal power (2 kW) with an elevated efficiency approximately 95% when operating in both ways, as an inverter and as a rectifier, it also operated with an elevated power factor and a harmonic distortion of the current equals to 4.2% as a rectifier, and 3.96% as an inverter.
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