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Máquinas Elétricas e Eletrônica de Potência - Coggle Diagram

- - - - Controle do fator de potência
      - Manter a corrente CA senoidal com harmônicos reduzidos
      - Manter tensão CC constante
    - - Regular a potência ativa e reativa do estator
      - Realizar operação com velocidade variável e frequência constante
      - Obter MPPT durante as mudanças da velocidade do vento
  - - - grid-voltage-oriented (GVO)
      - virtual-flux-oriented (VFO)
    - - stator-flux-oriented (SFO)
      - stator-voltage-oriented (SVO)
  - - - LUT
    - - Space-vector-modulation (SVM)
- - - - Parallel-connected LV BTB VSC
        
        Menor que 1 kV (690 V)
        
        Turbinas de 3,5 MW
        
        Capacitor DC individual
        
        1 capacitor DC e reatores compartilhados
        
        1 capacitor DC
        
        1 capacitor DC e 6 fases
        
        Vantagens:
        
        Design modular e baixo dv/dt
        
        Alta confiabilidade
        
        Baixa frequência de chaveamento e baixas perdas de chaveamento
        
        Baixos custos de manufatura por causa dos dispositivos LV
        
        Desvantagens:
        
        Correntes circulares são produzidas com as técnicas de modulação
        
        Necessita de transformadores step-up
      - Multi-level MV BTB VSC
        
        Five-level CHB as MSC
        
        Estrutura Modular
        
        Baixa tensão THD e dv/dt
        
        Operação de alta tensão sem dispositivos d3e chaveamento em série
        
        Design do conversor redundante flexível
        
        Grande número de fontes CC isoladas
        
        Vários módulos IGBT
        
        Trifásico half-bridge
        
        Monofásico
        
        Three/four-level BTB FC-VSC
        
        Estrutura modular para dispositivos de chaveamento
        
        Conversor multi-level produz dv/dt e harmônicos reduzidos
        
        Limitações:
        
        Grande número de capacitores CC com circuitos
        de pré-carga separados
        
        Controle de balanceamento de tensão de capacitor complexo
        
        Aplicações de alta frequência de chaveamento >1200 Hz
        
        Three-level
        
        Four-level
        
        Three-level BTB NPC-VSC
        
        Vantagens:
        
        Sem problemas de compartilhamento de tensão dinâmica
        
        Equalização de tensão estática sem componente adicional
        
        Baixo THD e dv/dt
        
        Design modular
        
        Excelente comportamento dinâmico
        
        Ótima penetração de mercado para 2,3 - 4,16 kV
        
        Desvantagens:
        
        Possível desvio de tensão
        
        Distribuição de perdas desiguais
        
        Faixa: 2,3 - 13,8 kV
        
        Turbinas de 5 - 10 MW
        
        Two-level BTB VSC
        
        Divisão igualitária de tensão para cada dispositivo em série
        
        Requisitos de portas estritamente simultâneos
        
        Alto dv/dt e reflexão de onda
        
        Necessidade de indutância de filtro do lado do
        gerador alta para reduzir harmônicos
        
        Filtros LCL podem ser usados, mas introduzem
        possíveis ressonâncias
      - BTB CSCs
        
        Estrutura simples do conversor com poucas chaves
        
        Baixo chaveamento dv/dt
        
        Itens de proteção confiáveis
        
        É possível uma implementação sem
        transformadores, diminuindo o custo
        
        Performance dinâmica limitada
      - Matrix converters
        
        Vantagens:
        
        Confiável e robusto
        
        Redução de espaço
        
        Desvantagens:
        
        São necessários elementos passivos na forma de filtros na entrada
        
        Serem aceitos no mercado
    - - Esquemas Clássicos
        
        Maximizar a potência extraída dos ventos para uma gama de velocidades
        
        Limitar a potência de saída para a potência nominal
        
        Ajustar as potências ativas e reativas para um valor desejado (regulação de tensão)
        
        GSC
        
        Controle da potência reativa instantânea
        
        Controle de tensão na rede
        
        MSC
        
        Controle da corrente mínima do estator
        
        Controle do fator de potência unitário
        
        Controle da tensão do estator constante
        
        Controle da máxima eficiência
      - Controle de amortecimento ativo
        
        Garante uma operação estável das turbinas
        
        MSC: mantém a tensão CC constante e controla a tensão do estator para seu valor nominal
        
        GSC: controla a potência ativa instantânea e a potência reativa de saída para a rede
      - Sensorless control
        
        Phase-locked loop (PLL)
        
        Implementado pela estimação da força eletromotriz
        
        Sliding mode observer (SMO)
        
        Não estima velocidade do rotor