Analysis and application of single phase pwm rectifiers in more electric aircraft
| Autor: | Bruno Valverde |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Pomilio, José Antenor, 1960, Marafão, Fernando Pinhabel, Barros, Tárcio André dos Santos, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
| Popis: | Orientador: José Antenor Pomilio Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Os sistemas aeronáuticos convencionais têm como premissa a obtenção de energia a partir de um gerador com frequência de alimentação constante em 400 Hz. A fins de otimizar o rendimento, estudos e mudanças estão sendo feitos de modo a tornar os sistemas aviônicos mais elétricos (Mo-re Electric Aircraft). Em razão disso, os sistemas eletrônicos como os conversores de energia, têm de ser adaptados a essa nova realidade, de modo a também proporcionarem robustez frente a maior demanda de energia elétrica do sistema. Com a inclusão de mais cargas eletrônicas, o comportamento do sistema também deve ser avalia-do com cautela a partir das normas referentes aos sistemas elétricos aeronáuticos. Além disso, visando a redução de peso, sistemas mecânicos acoplados aos geradores estão sendo retirados e substituídos apenas por geradores operando em frequência variável, entre 360 e 800 Hz, o que apresenta um desafio ainda mais considerável ao projeto dos conversores eletrônicos aptos a ope-rar neste cenário. Este trabalho tem como objetivo abordar a viabilidade na utilização de retificadores PWM mono-fásicos para conversão da energia proveniente de um gerador dentro de um sistema elétrico aero-náutico de frequência variável. Abordando o modo de operação, projeto e controle, adaptando-o para a realidade aeronáutica, assim como avaliando as condições de contorno presentes, objetiva-se comprovar a factibilidade da proposta. A partir de uma malha de controle e do processo deno-minado síntese de carga resistiva, de controladores, e do projeto de filtro LCL de modo a reduzir as distorções decorrentes da operação do retificador, o sistema é avaliado para operação monofá-sica, e os resultados comparados com as normas aviônicas. Através das análises e prova conceitual a partir de um protótipo monofásico, conclui-se que o sistema apresenta factibilidade embora considerações de projeto mais robustas e otimizadas devam ser feitas Abstract: Conventional aeronautical systems are premised on obtaining power from a generator with con-stant power frequency at 400 Hz. In order to optimize performance, studies and changes are be-ing made to make avionics more electric (More Electric Aircraft). Because of this, electronic sys-tems such as power converters have to be adapted to this new reality in order to also provide ro-bustness to the increased demand for electrical energy in the system. With the addition of more electronic loads, the behavior of the system is also to be evaluated with caution and from the current norms referring to the aeronautical electrical systems. In addition, in order to reduce weight, mechanical systems coupled to generators are removed and replaced only by generators operating at a variable frequency, between 360 and 800 Hz, which presents an even more considerable challenge to the design of suitable electronic converters to operate in this sce-nario. This work aims to address the feasibility of using single - phase PWM rectifier systems to convert energy from a generator into a variable frequency aeronautical electrical system. Approaching the mode of operation, design and control of the system and, adapting it to the aeronautical reality, as well as evaluating the contour conditions present, it aims to prove the feasibility of the proposal. From a control loop and the process known as resistive load synthesis, controllers and LCL filter design to reduce the harmonic distortions arising from rectifier operation, the system is evaluated for single-phase operation, and then compared to avionics standards. Through the analysis and conceptual proof from a single-phase prototype, it is concluded that the system presents feasibility although more robust and optimized design considerations should be made Mestrado Energia Elétrica Mestre em Engenharia Elétrica |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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