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�rea Cient�fica: Electrónica de Potência
Estudo e Implementação de Rectificadores com Consumo de Corrente Sinusoidal
Publicada a 2010-10-21
Aluno: Márcio Fernandes Soreano Louçano N�mero: 22429 Email: marcio.fsl@hotmail.com
Data in�cio: 03/11/2008 Data Conclus�o: 06/01/2010

Orientador(es):
Nome: Manuel João Sepúlveda Mesquita de Freitas Email: mjs@dei.uminho.pt

Arguente(s):
Nome: João Luiz Afonso   Email: jla@dei.uminho.pt
Nome: João Carlos Aparício Paulo Fernandes   Email: aparicio@dei.uminho.pt
Data da defesa: 06/01/2010   Sala: B3.39A - 10:00h

vers�o electr�nica

Descri��o:

Enquadramento:

Os equipamentos electrónicos são em geral alimentados em corrente contínua proveniente de um rectificador a díodos e consomem diversos harmónicos de corrente. São exemplo desses equipamentos os variadores de velocidade para motores de indução, os televisores, os computadores pessoais, lâmpadas de descarga e todo um infindável conjunto de equipamentos de escritório e industriais. Nas proximidades das cargas não lineares, a distorção da corrente reflecte-se também numa distorção da tensão, como consequência das impedâncias das linhas eléctricas. Estes dispositivos electrónicos comportam-se como cargas não lineares.

As cargas não lineares consomem uma corrente que não é sinusoidal, mesmo que a tensão que lhes está aplicada o seja. Como se pode concluir, pelos exemplo citados anteriormente, as cargas deste tipo têm vindo a aumentar nos últimos tempos.

Os rectificadores activos podem substituir os rectificadores convencionais, consumindo correntes sinusoidais, em vez de correntes distorcidas, contribuindo assim para uma melhor qualidade da energia eléctrica. Estes rectificadores são alvo de estudo por parte de empresas e instituições de desenvolvimento científico há vários anos, no entanto, ainda são pouco utilizados nos dispositivos electrónicos.

Com este projecto pretende-se estudar, desenvolver e testar circuitos rectificadores que tenham um consumo de corrente sinusoidal, não poluindo assim a rede eléctrica com harmónicos, cujos efeitos são sempre indesejáveis.

Objectivos:

Perceber o que é Qualidade de Energia Eléctrica, os problemas que lhe estão associados e analisar o impacto que isso pode ter no presente e futuro.
Analisar alguns estudos sobre rectificadores activos, assim como alguns rectificadores comercialmente disponíveis.
Simular algumas das topologias existentes, como forma de preparar a implementação.
Implementar uma das topologias simuladas, com um custo baixo.

Tarefas:

1. Estudo das normas de Qualidade de Energia aplicadas em Portugal e de algumas entidades independentes.

2. Análise estatística sobre o impacto que os problemas de Qualidade de Energia têm no presente e poderão ter no futuro.

3. Estudo sobre os rectificadores já existentes no mercado, que consumam corrente sinusoidal.

4. Estudo de topologias existentes ou propostas em bibliografia para rectificadores monofásicos e trifásicos com consumo de corrente sinusoidal.

5. Modelização e simulação de algumas topologias de rectificadores.

6. Desenvolvimento, implementação e teste de um rectificador com consumo de corrente sinusoidal, com sistema de controlo baseado em microcontrolador.

7. Montagem e testes do sistema completo.

8. Escrita da dissertação.

Cronograma:

Tarefa 1: 0,5 meses.
Tarefa 2: 0,5 meses.
Tarefa 3: 0,5 meses.
Tarefa 4: 1 mês.
Tarefa 5: 2 meses.
Tarefa 6: 1,5 meses.
Tarefa 7: 3 meses.
Tarefa 8: concorrente com as outras.

Referências Bibliográficas:

1. N. Mohan, T.M Undeland, W.P. Robbins; Power Electronics: Converters, Applications and Design; John Wiley & Sons, Second Edition, 1995.

2. Muhammad H. Rashid; Power Electronics Handbook; Academic Press, 2001.

3. P. Wiedemuth, S. Bontemps, J. Miniböck, "35kW Active rectifier with integrated power modules", presented at the PCIM Europe Conference, Nuremberg, Germany, May 2007.

S. D. Round, P. Karutz, M. L. Heldwein, J. W. Kolar, "Towards a 30 kW/liter, Three-Phase Unity Power Factor Rectifier", Proceedings of the 4th Power Conversion Conference (PCC'07), Nagoya, Japan.

Palavras chave:
Qualidade de Energia Eléctrica; Rectificadores Activos; Rectificadores Sinusoidais; Rectificadores de Comutação Forçada.