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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Projeto e simulação de um filtro ativo paralelo
Autor(es): Silva, Michael Douglas Coelho da
Autor(es): Silva, Michael Douglas Coelho da
Primeiro Orientador: Stefanello, Márcio
Resumo: Devido ao aumento do uso de cargas não-lineares em ambientes industriais, comerciais e residenciais, as formas de onda de tensão e corrente, ao invés de apresentar um formato de onda puramente senoidal, apresentam cada vez mais distorções harmônicas comprometendo a qualidade da energia na rede elétrica. Estas componentes harmônicas são responsáveis pelo surgimento de problemas como, por exemplo, o sobreaquecimento de transformadores ou a queda no fator de potência. Os filtros de potência tem por finalidade a correção destas componentes harmônicas, sendo classificados de acordo com a sua estrutura, podendo ser formados por elementos ativos e passivos. Os filtros de potência passivos possuem baixo custo de produção e projetos, porém são volumosos e apresentam capacidade de compensação limitada, enquanto que os filtros ativos são menores e mais eficientes, porém apresentam custo em geral mais elevado e complexidade de projeto. Ambos os filtros possuem diversas topologias de conexão com a rede (conexão em série, paralelo, sérieparalelo ou híbridas), cada uma sendo utilizada para um determinado objetivo. Enquanto os filtros conectados em série agem na compensação da tensão, os filtros paralelos agem na compensação de corrente. Já a conexão série-paralelo agem na correção simultânea de tensão e corrente enquanto que as topologias híbridas são formadas pela conexão de filtros ativos e passivos. Um Filtro Ativo de Potência ou FAP é formado por um conversor estático geralmente operando com modulação PWM com um filtro no estágio de saída para conexão na rede elétrica. Esses filtros são do tipo L ou LCL. Neste trabalho, foi projetado e simulado um FAP trifásico conectado em paralelo com o objetivo de compensar a corrente da rede distorcida por uma carga não- linear. Foram projetadas e implementadas duas malhas de controle adotando controladores PI’s, sendo uma externa responsável pelo do barramento CC e a outra interna para a compensação de corrente.
Abstract: Due to the increased use of nonlinear loads in industrial, commercial and residential, environments the waveforms of voltage and current, instead of presenting a pure sinusoidal waveform, have increasingly harmonic distortion compromising power quality in electrical network. These harmonic components are responsible for the appearance of serious problems such as the overheating transformers or decrease in the power factor. Power filters aims to correct these harmonic components are classified according to their structure, may be formed of passive and active elements. Power filters liabilities have low production costs and projects, but are bulky and have limited compensation capacity, while the active filters are smaller and more efficient, but at high cost and design complexity. Both filters have different connection topologies network (series connection, parallel, or series-parallel hybrid), each being used for a particular purpose. While the filters connected in series act on the compensation voltage, parallel filters act on the current compensation. Already the series-parallel connection act in simultaneous correction of voltage and current while the hybrid connection, consisting of active and passive elements, generally act in the current compensation. An Active Power Filter (or FAP) is formed by a static converter operating with PWM plus a filter (LCL or generally U) connecting to the network. This work was designed and simulated a three-phase FAP connected in parallel, in order to compensate the distorted current network by a non-linear load. For modeling, the transformed Clarke and Park was used to facilitate the design of controllers Proportional Integral (PI’s). We used two control loops, one responsible for controlling external DC bus and the other responsible for the internal current compensation. Finally, L and LCL filters are designed FAP connecting to the power grid.
Palavras-chave: Electrical engineering
Parallel Active Filter
L filters
LCL filters
Control system
Editor: Universidade Federal do Pampa
Tipo de Acesso: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1531
Data do documento: 27-Jun-2016
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica

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