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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8F8NK5| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Projeto de filtros para atenuação de correntes de modo comum e de sobretensões em acionamentos de motores elétricos utilizando inversores PWM |
| Authors: | Camila Cançado Flávio |
| First Advisor: | Alessandro Fernandes Moreira |
| First Referee: | Helder de Paula |
| Second Referee: | Wallace do Couto Boaventura |
| Abstract: | A utilização de inversores como fonte de alimentação de motores em grande parte dos acionamentos el´etricos veio acompanhada de fenômenos indesejáveis, tais como sobretensão nos terminais do motor, circulação de correntes de modo comum e problemas de interferência eletromagnética. Os fatores determinantes de grande parte dos problemas advém da alta frequência de chaveamento dos dispositivos semicondutores do inversor e da velocidade de comutação destes dispositivos. Há também outra característica determinante,que é a grande distância entre os centros de controle e o local de instalação dos motores, que causa o uso de cabos longos que se comportam como linhas de transmissão diante dos pulsos de saída do inversor.Tais problemas vêm sendo estudados há aproximadamente duas décadas, onde análises resultaram em propostas viáveis de solução. Métodos que pudessem mitigar os problemas relacionados a sobretensão e correntes de modo comum de forma conjunta tornaram-se uma proposta interessante de análise. Dentre as técnicas de mitigação, metodologias que incluíssem filtros dv/dt na saída do inversor e topologias para minimização da circulação das correntes de modo comum foram analisadas por se configurarem como métodos tipicamente empregados em aplicações industriais. Diante deste cenário, foi desenvolvido um modelo de simulação do sistema de acionamento, que procurou representar todos os elementos presentes no mesmo que têm influência direta nos problemas aqui tratados, afim de se configurar como método prático tanto de análise dos fenômenos de modo diferencial e modo comum como de comparação de desempenho de topologias de filtros dv/dt e modo comum. O modelo foi desenvolvido utilizando o programa PSCAD/EMTDC c para análise detransitórios eletromagnéticos, e se configura como adequado e de fácil utilização. Dessa forma, o modelo computacional desenvolvido neste trabalho se apresenta como opção adicional ao desenvolvimento de metodologias e otimização no projeto de filtros. Análises experimentais realizados no LAI (Laboratório de Aplicações Industriais) do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Minas Gerais corroboram com a validação do sistema de simulação. |
| Abstract: | The use of inverters in most of electrical motor drives applications has been accompanie by several undesirable effects, such as overvoltage at the motor terminals, circulation of common mode currents and electromagnetic interference problems. The determining factors for most of these problems come with the high switching speed and frequency ofthe semiconductor devices used in inverters. Another important factor is the long distance between the control centers and the place where the motors are installed, requering the use of long cables between the inverter and the motor, resulting in transmission line effects to the inverter output pulses. Such problems have been studied for about two decades, resulting in viable solution proposals. Methods that would mitigate problems related to overvoltage and common mode currents jointly became an interesting analysis proposal. Among the mitigation techniques, methodologies including dv/dt filters at the inverter output terminals and topologies to minimize the circulation of common mode currents were analyzed, once they configure typically methods employed in industrial facilities. In this scenario, a drive system simulation model was developed to represent all system elements that have direct influence on the problems in focus, in order to configure itself as a practical method for analyzing the differential mode and common mode phenomena and a comparison method for dv/dt filters and common mode topologies performance. The system model is developed in PSCAD/EMTDCc program for electromagnetic transients analysis, which is appropriate and very useful. Thus, the computational model developed in this work is presented as an additional option for methodologies development and optimization in filter design. Experimental analysis performed in the Laboratório de Aplicações Industriaisof theElectrical Engineering Departament of the Universidade Federal de Minas Gerais come along to validate the simulation system. |
| Subject: | Engenharia elétrica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8F8NK5 |
| Issue Date: | 29-Sep-2010 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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