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Sistema conversor mono-trifásico de alta qualidade para aplicações rurais e de geração distribuída

Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Caixa Postal 6101, Universidade Estadual de Campinas, 13081-970, Campinas Brasil; Universidade de Padova Departamento de Engenharia da Informação, 35131, Pádua -Itália
01/2004;

ABSTRACT Resumo⎯ Este trabalho descreve um método para a conexão direta entre um sistema monofásico e outro trifásico. Como principais aplicações pode-se considerar sistemas rurais de pequeno porte. Mesmo para este tipo de consumidor, a necessidade de energia se expande para além da simples alimentação de motores de indução, com crescente necessidade de energia de boa qualidade para alimentar cargas sensíveis como: computadores, equipamentos de comunicação e eletrodomésticos, etc. Tanto a conversão mono-trifásica quanto a manutenção da qualidade da energia é feita por um inversor trifásico do tipo PWM. Diferentemente da solução tradicional, na qual existe uma dupla conversão da energia, o que reduz o rendimento do sistema, a proposta apresentada processa penas parte da potência consumida pela carga. O sistema compensa a distorção harmônica da carga local, regula a tensão e a freqüência e garante, para a rede monofásica, um fator de potência próximo da unidade. Adicionalmente o sistema podo operar com fontes de geração distribuídas, sejam CA (como um gerador de indução sem controle de velocidade), sejam CC (como painéis solares ou células a combustível). Resultados experimentais comprovam o funcionamento do sistema. Abstract⎯ This paper describes a line-interactive single-phase to three-phase converter. The typical application is in rural areas supplied by the single-wire with earth return. The traditional objective of feeding a three-phase induction motor is not anymore the main concern for such conversion. Due to the evolution of the agro business, some of the local load (as electronic power converters, computers, communication equipments, etc.) requires high quality power, intended as sinusoidal, symmetrical and balanced three-phase voltage. Additionally, to maximize the power got from the feeder, the system provides a unitary power factor to the feeder. A three-phase PWM converter is used for this purpose. The power converter does not process all the load power, as in the conventional solutions, but only the fraction necessary to regulate the three-phase bus voltage. The control strategy, design highlights and experimental results are presented. Palavras-chave ⎯ Conexão mono trifásica, geração distribuída, controle digital, eletrificação rural, inversor PWM.

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    ABSTRACT: First Page of the Article
    Rural Electric Power Conference, 1996. Papers Presented at the 39th Annual Conference; 05/1996
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    ABSTRACT: A single-phase-to-three-phase converter for a low-cost AC motor drive is proposed. The converter employs only six switches and incorporates a front-end half-bridge active rectifier structure that provides the DC link with an active input current shaping feature, which results in sinusoidal input current at close to unity power factor. The front-end rectifier in the converter permits bidirectional power flow and provides for excellent regulation against fluctuations in source voltage, facilitating regenerative braking of the AC motor drive. A control strategy that maintains a near-unity power factor over the full operating range and is easy to implement is described. Suitable design guides for the selection of filter components are presented. Simulation and experimental results that verify the developed theoretical models are also presented
    Industry Applications Society Annual Meeting, 1990., Conference Record of the 1990 IEEE; 11/1990
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    ABSTRACT: In this paper, a low cost implementation using a single-phase to three-phase PWM converter for low power three-phase induction motor drives is proposed, where a single-phase half-bridge PWM rectifier and a 2-leg inverter are used. In addition, the source voltage sensor is eliminated with a state observer which controls the deviation between the model current and. the system current to be zero. Even though the converter topology itself is of lower cost than the conventional one, it has such functions as sinusoidal input current, unity power factor, do output voltage control, bidirectional power flow and VVVF output voltage. The experimental results for V/F control of 3Hp induction motor drives have been shown.
    Industrial Technology, 2002. IEEE ICIT '02. 2002 IEEE International Conference on; 01/2003

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