Conceitos de modelagem e controle para um conversor Hexverter

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de um conversor direto em frequência Direct Modular Multilevel Converter (DMMC), empregado na conversão entre sistemas CA/CA, que proporciona transformação de amplitude e frequência de tensão e corrente entre dois sistemas trifásicos CA. Busque no trabalho a caracterização estática e dinâmica do conversor para verificar se sua operação é adequada a aplicações de acionamento de motores, geração de energia eólica e outras aplicações que empregam conversão de frequência entre dois sistemas trifásicos, que podem operar com frequências e amplitudes de entrelinhas paralelas. Para isso, será testada a operação do conversor em regime permanente para determinar sua característica estática, e em transitório para modelar a resposta dinâmica do conversor mudando o projeto das malhas de controle, e posteriormente propor uma estratégia de controle e modulação para o controle da estrutura . O funcionamento do conversor e a estratégia de controle propostas serão validados por simulação, e posteriormente validados experimentalmente com a utilização de emulação empregando Hardware In the Loop (HIL). A implementação do sistema de controle se dará através de um sistema de controle empregando drivers digitais Digital Signal Processor (DSP) e Field Programmable Gate Array (FPGA).

Abstract: This work has the purpose of studying and development of a direct frequency converter DMMC, employed in AC/AC system conversion, which provides voltage and current transformation, in amplitude and frequency, between two three-phase AC systems. It is aimed the dynamic and static characterization of the converter, to verify if the converter is suitable for electric motor drives, wind power generation and others direct frequency conversion applications. For this, the converter will be analysed in the steadystate opperation to dettermine its static characteristics, modeled its dynamic response, aiming the control loop design and posteriorly propose a control and modulation strategy for the converter control. The converter and control strategy operation will be verified through simulation, and after, experimentally verified by the use of HIL emulation. The control system Implementation will come through a digital controllers control system employing DSP and FPGA.