Dissertations / Theses on the topic 'Conversor em ponte completa'

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.
Made available in DSpace on 2012-10-17T08:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:41:50Z : No. of bitstreams: 1 145069.pdf: 2051186 bytes, checksum: 031b85e750794c6f87c3771ce9a67b6b (MD5)

Orientador: Adriano Peres.
Co-orientador: Sérgio Vidal Garcia Oliveira.
Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico
Made available in DSpace on 2013-12-05T20:24:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1995Bitstream added on 2016-01-08T19:39:17Z : No. of bitstreams: 1 99968.pdf: 2182846 bytes, checksum: a507bb94a535c372e0d0d91a4b0b1798 (MD5)
Estudo de um conversor CC-CC em ponte completa, visando empregá-lo como fonte de alimentação de alta densidade de potência substituindo ao tradicional conversor em ponte completa, com comutação sob tensão nula e modulação por largura de pulso (FB-ZVS-PWM). O conversor opera com modulação por largura de pulso, comutação não dissipativa e submete os interruptores de potência a baixo stress por corrente eficaz. Realiza-se o estudo analítico do conversor, obtem-se ábacos e estabelece-se uma metodologia de projeto. Os resultados são validados mediante simulações e experimentação. Efetua-se um estudo teórico, comparativo do ponto de vista das perdas em condução dos interruptores de potência, com o conversor FB-ZVS-PWM.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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O presente trabalho aborda o desenvolvimento e implementação de um sistema de controle digital para o estágio de saída de uma fonte de alimentação para telecomunicações, conversor FB-ZVS-PS, utilizando o processador digital de sinais TMS320LF2407 da Texas Intruments. Este trabalho foi motivado, não só pelas vantagens proporcionadas pelo controle digital, tais como flexibilidade e redução de volume, como também pela necessidade de desenvolvimento nas técnicas de controle para o segmento de retificadores monofásicos. Para a realização deste trabalho foi necessário, além do estudo do estágio de potência e do processador, a elaboração de uma solução digital original de controle "phase-shift" aplicada ao conversor FB-ZVS-PS. Um protótipo utilizando uma placa de circuito impresso de uma fonte comercial de 600 W foi desenvolvido para validação desta técnica. Os resultados obtidos foram extremamente satisfatórios com destaque para o comportamento dinâmico verificado através de reduzidas variações na tensão de saída sob mudanças de carga.

Orientador: Dr. José L. Azcue Puma
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016.
Este trabalho apresenta o estudo, modelagem e projeto de um sistema de conversão de energia para a conexão de um módulo fotovoltaico com a rede elétrica. Nesta pesquisa são abordados três conversores para adequar a energia gerada por um painel fotovoltaico e conectá-la à rede elétrica. O primeiro conversor é um Boost intercalado de dois níveis encarregado de implementar o MPPT (Maximum Power Point Tracking), o segundo conversor é um Ressonante LLC que realiza o isolamento galvânico e o terceiro conversor é um inversor em ponte completa que mantém a tensão de barramento em um valor determinado e realiza a conversão de corrente contínua para corrente alternada. Os três conversores são projetados, calculando os elementos passivos que os compõem e simulando os circuitos obtidos. Também, é realizada a modelagem dos conversores e o projeto dos controladores utilizando a análise de pequenos sinais. Os resultados de simulação são apresentados utilizando os softwares PSIM e MATLAB. Na parte experimental são verificados os dois primeiros conversores usando o kit High Voltage Isolated Solar MPPT fabricado pela Texas Instruments.
This work presents the study, modeling and design of a photovoltaic conversion system for the connection of a photovoltaic module with the grid. In this research three converters are approached to adequate the generated energy for a photovoltaic panel and to transfer the energy to the grid. The first converter is an interleaved two-level boost responsible for implementing the MPPT (Maximum Power Point Tracking) the second converter is a Resonant LLC that performs galvanic isolation and the third converter is a complete bridge inverter that keeps the bus voltage at a certain value and performs the conversion of continuos current to alternating current. The three converters are designed, calculating the passive elements that compose them and simulating the obtained circuits. Also, the modeling of the inverters and the design of the controllers are performed using small signal analysis. Simulation results are presented using the PSIM and MATLAB software. In the experimental part the first two inverters are verified using the High Voltage Isolated Solar MPPT kit manufactured by Texas Instruments.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-13T15:20:14Z No. of bitstreams: 1 salatieldecastrolobato.pdf: 51678452 bytes, checksum: 022776c88833a1e47901180ebd1f826b (MD5)
Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-13T19:33:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salatieldecastrolobato.pdf: 51678452 bytes, checksum: 022776c88833a1e47901180ebd1f826b (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-13T19:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salatieldecastrolobato.pdf: 51678452 bytes, checksum: 022776c88833a1e47901180ebd1f826b (MD5) Previous issue date: 2016-11-07
O objetivo geral desta dissertação é o aperfeiçoamento do projeto de uma nova fonte de corrente em desenvolvimento para o acelerador de partículas Sirius. A corrente da fonte é aplicada em magnetos de elevada indutância e são programadas para apresentar forma de onda com significativa componente senoidal em corrente contínua e em baixa frequência, de acordo com as características operacionais necessárias do Sirius. Para efeitos de estudo, a metodologia empregada consiste essencialmente em desacoplar a análise e o projeto do controle em um estágio regulador de tensão seguido de um estágio de síntese da corrente. Foram realizados ensaios em uma fonte em construção no Laboratório Nacional de Luz Síncroton e em um protótipo desenvolvido na UFJF. As principais contribuições descritas nesta dissertação são: i) atenuação da propagação de distúrbios de baixa frequência para a rede elétrica; ii) emprego de retificador de tensão controlado para regulação da tensão do barramento CC, melhoria do fator de potência e redução de componentes harmônicas. Os resultados experimentais evidenciam que as alterações de projeto propostas nesta dissertação apresentam grande potencial para melhorar o desempenho da fonte de corrente em termos da qualidade de energia elétrica e da sintetização de corrente senoidal no magneto do acelerador de partículas.
This work consists in the evaluation and improvement of a current source for a particle accelerator. The output current presents a DC sinusoidal waveform in low frequecy which flows through the windings of high inductance electromagnets. The methodology consists in separating the analysis and project of the control into two parts: a voltage regulator stage,followedbyacurrentsynthesisstage. Testswereperformedonacurrentsourceunder construction at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) and on a prototype developed at UFJF. The work main contributions are: i) Attenuation of the low frequency disturbances on the electrical grid; ii) Use of a controlled rectifier to regulate the voltage of the DC bus, improvement in power factor and reduction of harmonic components. The experimental results show that the proposed changes have potential in improving the performace of the current source in terms of its electric power quality and synthesis of sinusoidal current in the particule accelerator.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This Master Thesis presents the development of a new dynamic model for the DC-DC Zero-Voltage-Switching Phase-Shift-Modulated Full-Bridge (ZVS-PSM-FB).At first, the ZVSPSM-FB converter is analyzed and the Steady-State equations are derived. Then, using the ac equivalent circuit modeling technique, it is derived two new ZVS-PSM-FB dynamical models, based on step operation of the converter and steady-state converter equations. These two new ZVS-PSM-FB dynamical models with two dynamical models previously presented in the literature are used to perform a frequency response and a transfer-function DC-gain comparison to verify the performance of the dynamical models. Comparison results shows that our second model here derived presents a better performance among other models, keeping the desirable characteristics as simple polynomial ratio transfer-functions, excellent theoretical accuracy of transfer-functions DC-gains, transfer-functions coefficients independency of circuit parasitics components, excepting the primary leakage inductance. Even in this work, it is shown frequency response experimental results of the ZVS-PSM-FB converter, designed following telecommunications rectifiers power supplies standards.
Esta Dissertação de Mestrado apresenta o desenvolvimento de um novo modelo dinâmico para o conversor CC-CC Ponte-Completa Modulado por Deslocamento de Fase e com Comutação em Zero de Tensão (ZVS-PSM-FB). Inicialmente, o conversor ZVS-PSM-FB é analisado, onde são derivadas as equações que definem a operação em regime-permanente do conversor. A seguir, utilizando-se da técnica de modelagem ca média de conversores estáticos, deriva-se dois novos modelos dinâmicos para o conversor, tendo por base as etapas de operação do conversor e as equações de regime-permanente. Feito isso, os dois modelos aqui derivados, são comparados com outros dois modelos dinâmicos já apresentados na literatura para verificar seus desempenhos quanto à resposta em freqüência e resposta do ganho-cc das funções de transferências à variações de carga do conversor, dos modelos dinâmicos. Resultados desta comparação mostram que o segundo modelo aqui derivado é o que apresenta melhor desempenho entre os modelos comparados, mantendo características desejáveis de simples formato de função de transferência como razão de polinômios, precisão teórica excelente para resposta de ganho-cc das funções de transferências e não-dependência dos coeficientes das funções de transferências de parâmetros parasitas do circuito, a menos da indutância de dispersão do transformador. Ainda neste trabalho, são mostrados resultados experimentais da resposta em freqüência do conversor ZVS-PSM-FB, projetado com especificações de normas para retificadores chaveados de alta-freqüência para equipamentos de telecomunicações.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Made available in DSpace on 2012-10-21T12:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Este trabalho tem por objetivo a conversão cc/cc em altas densidades de potências e altas potências. Inicialmente, são revisados alguns trabalhos, demonstrando que a topologia trifásica é uma estrutura promissora para atingir o desempenho almejado, já que permite o uso de um núcleo trifásico, além de multiplicar a freqüência de projeto do filtro de saída por um fator de três a seis. Considerando-se que a comutação dissipativa ainda é um sério aspecto limitador ao uso desta estrutura, propõe-se o uso do comando assimétrico no comando dos interruptores do circuito inversor. Deste modo, obtém-se a comutação sob tensão nula em todos os interruptores do circuito inversor, utilizando-se apenas três indutores ressonantes e seis capacitores. Apresenta-se o estudo completo das etapas de operação desta topologia, bem como de sua comutação, realizando-se também a análise dinâmica e a elaboração de um procedimento de projeto. De posse do estudo teórico realizado, foi desenvolvido um protótipo de 6kW, a partir do qual foram obtidos os resultados experimentais. Visando-se a redução das perdas por condução no estágio retificador, propõe-se o uso de uma versão trifásica do retificador Hybridge. Empregando-se a mesma metodologia utilizada na topologia anterior, obteve-se um acréscimo de dois pontos percentuais no rendimento da estrutura, às custas do aumento no volume total do indutor do filtro de saída.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Este trabalho apresenta a proposta e análise de um Inversor Ponte Completa Bidirecional (IPCB) aplicado a microrredes CC (corrente contínua) no que tange ao seu desempenho na injeção de potência ativa na rede em corrente alternada (CA) e à regulação da tensão no barramento CC diante das inerentes intermitências observadas em geradores fotovoltaicos, as quais não devem provocar distúrbios nas cargas conectadas à Microrrede CC. A estratégia de controle digital é implementada a partir de um DSP (Digital Signal Processor) contando com um controlador do tipo Proporcional Ressonante (P+Res) aliado a um controle corretor de componentes harmônicas de ordem 3, 5 e 7 da corrente imposta na rede elétrica para os dois modos de operação do sistema, o que possibilita a adequação da qualidade de energia às normas internacionais IEEE 1547 (injeção) e IEC 61.000-3-2 (retificação). Por fim, faz-se a análise qualitativa e quantitativa do sistema proposto contendo ainda as especificações de projeto além dos resultados de simulação e experimentais obtidos com a construção de um protótipo de 2,2 kWp.
This work presents the proposal and analysis of a Bidirectional Full-Bridge Inverter (BFBI) applied to DC (direct current) microgrids in terms to its performance in active power injection into the AC (alternating current) grid and DC bus voltage regulation front of the inherent intermittences observed in photovoltaic generators, which should not cause disturbances in the dc loads. The digital control strategy is implemented from a DSP (Digital Signal Processor) with Proportional Resonant (P + Res) controller combined with 3th, 5th and 7th Harmonic Correction in the current imposed on the grid for the two modes of operation, which enables the adjustment in power quality to IEEE 1547 (injection) and IEC 61.000-3-2 (rectification) international standards. Finally, this work present the qualitative and quantitative analysis of the proposed system, still containing the design specifications, simulation and experimental results obtained with the construction of a 2.2 kWp prototype.
Dissertação (Mestrado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This Master s Dissertation is proposes the development of a charge management system of a bank of 16 lead-acid batteries with 7Ah load capacity, commonly used in Uninterruptible Power Supplies (UPS). This system aims to ensure that these batteries reach a full charge status faster than the conventional way. To this, it was chosen to make the modification of the pulsed current charging method, in order to reduce problems, such as elevation of bus voltage to return the energy to it, or dissipation of that energy in a resistance, resulting in lower system efficiency, inherent in the method taken as a basis when the battery power withdrawal interval occurs. For the development of the suggested charging system the static converter Full-Bridge Isolated with modulation Phase Shift was chosen. To implement the digital control as well as its practical development in the same laboratory the simplified modeling of this converter was made. The results of simulation and experimental to validate the method are presented.
Esta dissertação de mestrado tem como proposta o desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de carga de um banco de 16 baterias de chumbo ácido, com capacidade de carga de 7Ah, comumente utilizado em Fontes Ininterruptas de Energia (UPS). Este sistema visa garantir que estas baterias cheguem a um estado de carga completo e de forma mais rápida que a convencional. Para isto, foi escolhido fazer a modificação do método de carga de corrente pulsada, com o objetivo de reduzir problemas inerentes do método tomado como base, quando ocorre o intervalo de retirada de energia da bateria, tais como: elevação da tensão do barramento ao retornar a energia para ele, ou, dissipar esta energia em uma resistência, o que acarreta em baixa eficiência do sistema. Para o desenvolvimento do sistema de carga sugerido foi escolhido o conversor estático Full-Bridge Isolado com modulação Phase Shift. Foi feita a modelagem simplificada deste conversor, para a implementação do controle digital, assim como o desenvolvimento prático do mesmo em laboratório. São apresentados os resultados de simulação e experimentais para validar o método.

Considerando condições anormais que o Sistema Elétrico de Potência (SEP) está sujeito, a proteção de seus elementos é um tópico importante. Dentre os equipamentos a serem protegidos, destacam-se os geradores devido a representarem elevado custo de investimento e estarem sujeitos a multas por paradas não programadas. Desta forma, com base em pesquisa bibliográfica, observa-se que não existem estudos abrangentes para a proteção individual de máquinas síncronas aplicadas à geração eólica. Além disso, considerando o contexto das smart grids, a presença de baterias e a possibilidade da operação ilhada podem alterar a dinâmica das situações de falta. Portanto, faz-se necessário um estudo do comportamento dos aerogeradores em situações de falha, sabendo que o esquema de proteção depende do tipo de gerador e da maneira como este está conectado ao SEP. Neste sentido, esta pesquisa propôs incluir uma bateria para operar com um gerador eólico de velocidade variável de forma complementar, suavizando a potência de saída e tornando o sistema de conversão de energia eólica forte o suficiente para operar no modo ilhado. A metodologia estabelece vários tipos de falhas para investigar o comportamento da turbina eólica em tais condições. Para realizar as simulações de falta, foi utilizado um simulador digital de tempo real (RTDS®). Com base nisso, um esquema composto por funções de proteção convencionais foi especificado e testado usando o software MATLAB®. Além disso, simulações em laço fechado foram realizadas com relés comercial e universal. Os resultados obtidos com o esquema proposto são bastante promissores.
Considering abnormal conditions to which the Electric Power System (EPS) may be subjected, the protection of its elements is an important topic. Among the equipments to be protected, the generators are highlighted, because they represent a high investment cost and are subjected to penalties for unscheduled stoppages. Hence, based on literature, it is observed that there are no comprehensive studies and standards for individual protection of Synchronous Generators (SGs) applied to Wind Energy Conversion System (WECS). Furthermore, considering the smart grids context, the presence of batteries and the possibility of island operation may change the dynamic of fault situations. Therefore, it is necessary to study and analyse the behavior of wind turbines in fault situations, knowing that the protection scheme is dependent on the generator type and the way it is connected to the EPS. In order to study these issues, this research proposed to include a battery to operate with a full-variable speed wind generator in a complementary way, smoothing the output power and making the WECS strong enough to operate in the island mode. The methodology establishes several fault types to investigate the wind turbine behavior in such conditions. In order to conduct the fault simulations, a real time digital simulator (RTDS®) was used. Based on this, a scheme composed by conventional protection functions were specified and tested using the MATLAB® software. Furthermore, hardware-in-the-loop simulations were performed with commercial and universal relays. Very good results in favor of the proposed scheme are presented.

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores
Existe, a nível mundial, uma enorme dependência dos combustíveis fósseis para a obtenção de energia elétrica. Esta é obtida através da queima dos mesmos contribuindo para uma emissão de CO2 para a atmosfera, provocando um grande impacto ambiental. Com isto, e aliado às preocupações económicas mundiais e à escassez dos combustíveis fósseis, tem-se apostado na obtenção de energia elétrica através de energias renováveis, como por exemplo a energia solar fotovoltaica, devido ao facto de estas serem inesgotáveis e não possuírem um grande impacto ambiental. Os sistemas solares fotovoltaicos têm sido bastante utilizados devido principalmente à grande disponibilidade da sua fonte de energia, o sol, mas também devido ao seu tempo de vida útil elevado e à melhoria nos últimos anos da eficiência destes sistemas. O problema destes incide sobre a potência instantânea de um painel solar fotovoltaico estar constantemente a alterar-se devido às variações da radiação ao longo do dia e da temperatura do módulo. Para obter uma maior eficiência destes sistemas é necessário implementar um algoritmo de MPPT (Maximum Power Point Tracker) para que seja sempre extraída a potência máxima do painel solar fotovoltaico. Esta dissertação consiste num estudo bibliográfico, implementação e desenvolvimento de um Interface entre um Painel Solar Fotovoltaico e a Rede Elétrica. Para tal, foi necessário desenvolver um conversor CC-CC do tipo boost, controlado pelo algoritmo de controlo MPPT Perturbação e Observação, capaz de acompanhar dinamicamente a potência máxima disponibilizada pelo painel solar fotovoltaico para as diferentes condições de radiação, extraindo assim a potência máxima do mesmo. Posto isto, foi desenvolvido um inversor monofásico em ponte completa, controlado através da técnica de PWM (Pulse-Width modulation) unipolar, para a conversão da tensão contínua proveniente do conversor CC-CC numa tensão alternada de valor eficaz 230 V e frequência de 50 Hz. Para o controlo de todo o sistema foi utilizado o microcontrolador TMS320F28027 fabricado pela empresa Texas Instruments, programado através da linguagem C. Nesta dissertação são apresentados os resultados das simulações computacionais realizadas, a escolha de todo o hardware do sistema e, por último, são mostrados todos os resultados experimentais obtidos, comprovando o funcionamento do sistema.
There is a worldwide dependence on fossil fuels to obtain electrical power. This process requires the burning of the fossil fuels, therefore contributing to the emission of CO2 to the atmosphere and causing a significant environmental impact. Furthermore, the global economic issues and the scarcity of fossil fuels contributed to the increasing interest in the generation of electricity using renewable energies, such as solar photovoltaic, due to the fact that these are inexhaustible and do not have a big environmental impact. Solar photovoltaic systems have been widely used mainly due to the great availability of its energy source, the sun, but also due to its long life time and to the efficiency improvement of these systems in the latest years. The solar photovoltaic systems’ main issues are the continuous variations of its instantaneous power, due to radiation alterations throughout the day and temperature of the panel. In order to improve to efficiency of these systems it is necessary to implement a MPPT (Maximum Power Point Tracker) algorithm so that the maximum power of the photovoltaic solar panel is always extracted. The present thesis consists in a literature review and in the development and implementation of an interface between a Photovoltaic Solar Panel and the Power Grid. In order to achieve this, it was necessary to develop a boost DC-DC converter, controlled by the perturbation and observation MPPT control algorithm, which is able to dynamically track the maximum power available from the photovoltaic solar panel having in account the different radiation conditions. Afterwards, a single-phase full-bridge inverter was developed, controlled by the PWM (Pulse-Width modulation) unipolar technique, to convert the DC voltage from the DC-DC converter into an alternating voltage of 230 V and a frequency of 50 Hz. For the whole system control, a TMS320F28027 microcontroller manufactured by Texas Instruments was used, programmed in C language. In the current thesis, the results of computer simulations, as well as the entire system hardware selection are presented. Finally, the experimental results are shown, validating the proposed system.

Dissertação de mestrado em Engenharia Eletrónica e de Computadores
Atualmente, a energia elétrica é um bem essencial para o dia-a-dia de um ser humano. Para se poder usufruir desta forma de energia é necessário encontrar fontes capazes de a fornecer, estando estas, inicialmente muito dependentes de combustíveis fósseis. Uma vez que estes processos de extração de energia são extremamente poluentes, opta-se, cada vez mais, pela utilização de fontes mais limpas e com um tempo de reposição mais curto, tais como o Sol, o vento, o calor interno da Terra e a biomassa, sendo esta última não tão “limpa”, visto que também emite gases para a atmosfera. De entre estas, a energia eólica é a que tem ganho mais destaque ultimamente, ficando apenas atrás dos combustíveis fósseis e da hídrica em termos de capacidade mundial de produção de energia elétrica total instalada. Nesta dissertação é descrito o desenvolvimento da eletrónica de potência necessária para criar uma microrrede elétrica isolada através de uma microturbina eólica. O sistema desenvolvido é capaz de extrair a potência máxima que a turbina consegue produzir a cada instante e criar uma rede isolada monofásica com o mínimo de conteúdo harmónico. Neste documento são apresentados alguns conceitos teóricos sobre turbinas eólicas, tais como os tipos existentes e os componentes que incorporam uma turbina eólica de eixo horizontal. Para além disso, são introduzidos alguns dos algoritmos MPPT (Maximum Power Point Tracking) usados para extração da máxima potência e explicado o algoritmo de controlo preditivo implementado no inversor, isto é, o Predictive Deadbeat. Após a introdução teórica é descrito o processo de modelação dos conversores em ambiente de simulação PSIM, permitindo perceber melhor o comportamento do próprio sistema e identificar potenciais problemas que poderiam aparecer após a implementação em hardware. Finalmente, é destacado o hardware utilizado para a implementação do sistema e são aferidos os resultados obtidos durante os testes feitos ao sistema.
Nowadays, electric energy is a relevant resource for the daily life of a human being. To be able to use such an energy, it is necessary to find sources capable of providing it, being the first ones the fossil fuels. Since the energy extraction from fossil fuels are extremely pollutants and the stock is becoming more limited, renewable energy sources like solar, wind and biomass, are getting increasingly appealing. Between all these sources, the wind energy is gaining a lot of attention lately, being only below the fossil fuels and hydric energy in terms of worldwide electric energy production capacity installed. This dissertation describes the development of power electronics needed to create an islanded electric micro grid with a micro wind turbine. The system can extract the maximum power that a wind turbine can produce and create an islanded single-phase power grid with low harmonic distortion. In this document are presented some theoretical concepts about wind turbines, like the types that exist and the components that incorporate a horizontal axis wind turbine. Furthermore, some MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithms used to extract the maximum power are introduced and the Predictive Deadbeat control implemented in the power electronics explained. After that, the models of power converters are firstly simulated in PSIM software, giving a better understanding of the system behaviour, and identifying problems that could appear after the hardware implementation. Finally, a laboratory prototype of the proposed system is developed and the experimental results obtained are presented and discussed.

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica e de Computadores
A energia elétrica é um bem essencial para a evolução da indústria e consequentemente para o desenvolvimento de um país. Assim sendo, como consequência da necessidade de desenvolvimento dos países, as necessidades de energia elétrica têm aumentado muito nos últimos anos. Atualmente grande parte da energia é obtida a partir de combustíveis fósseis, os quais durante o processo de transformação provocam grandes níveis de poluição. Dessa poluição, um dos problemas mais visíveis é o aumento de CO2 na atmosfera, o que resulta em alterações climáticas. Para combater os efeitos nefastos da utilização de combustíveis fosseis, e dar resposta à procura cada vez maior de energia elétrica, é necessário apostar na produção deste bem essencial a partir de fontes renováveis. Para obter melhorias ambientais a nível global será necessário uma grande disseminação da utilização de energia de fontes renováveis. No sentido de contribuir para a disseminação e para o melhoramento da tecnologia que permita aumentar a produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis, esta dissertação versa sobre o desenvolvimento de um sistema microeólico para uma rede elétrica isolada. Este sistema deve permitir a extração otimizada da energia de uma turbina microeólica para alimentar um conjunto de recetores de forma ininterrupta e com boa qualidade de energia. Sendo para isso necessário que a energia elétrica produzida em excesso durante certos períodos seja armazenada em baterias, para tornar possível alimentar as cargas mais prioritárias mesmo na ausência de vento. Dos diversos geradores eólicos estudados, para o sistema proposto foi escolhido o gerador síncrono de ímanes permanentes. A topologia dos conversores de potência é composta por um retificador trifásico, um conversor CC/CC ponte completa do tipo buck que otimiza a extração de energia da turbina microeólica e gere o carregamento das baterias e um inversor monofásico que produz uma tensão alternada sinusoidal com a frequência e amplitude pretendidas. Durante a dissertação foram desenvolvidos modelos computacionais e efetuadas simulações do sistema descrito, para validar o funcionamento das topologias dos conversores de potência e dos algoritmos de controlo desenvolvidos. Foi também construído um protótipo laboratorial do sistema com a topologia proposta e foram realizados diversos ensaios para aferir o desempenho do sistema.
Electric energy is an essential resource to the industrial activity and, consequently, to the development of a country. Considering that development and energy consumption are linked, the energy needs have risen in the last few years in several world countries. Today, most of the electric energy is produced resorting to fossil fuels, which results in high levels of pollution. The most visible problem caused by the use of fossil fuels is the increase in CO2 in the atmosphere, which results in the climate change. To reduce the harmful effects caused by the use of fossil fuels, and to answer the increasingly electric energy needs, it is necessary to invest in the production using renewable sources of energy. To produce global environmental improvements it will be necessary to disseminate the use of renewable sources of energy. To contribute to the dissemination and improvement of the technology that allows a growth in the production of electric energy originated from renewable sources, this MSc dissertation focuses in the development of a micro wind generator system for an isolated grid. This system must allow the optimized extraction of energy from a micro wind turbine to supply a group of receptors, uninterruptedly, and with high levels of power quality. To achieve this, it is necessary that the surplus of electric energy produced during certain periods of time is stored in batteries, making it possible to supply priority loads in the absence of wind. From the several equated wind turbine generators, it was proposed a permanent magnet synchronous generator for the system. The proposed topology is composed by a three-phase rectifier, a DC/DC full-bridge buck type converter which optimizes the extraction of energy from the micro wind turbine and manages the charging process of the batteries, and a single phase inverter that produces a sinusoidal alternated voltage with the required amplitude and frequency. During this MSc dissertation, were developed computational models and were performed simulations to validate the operation of the topology of the power converters and the developed control algorithms. It was also implemented a laboratory prototype of the system with the proposed topology and several tests were conducted to assess the system performance.