COMPARAÇÃO ENTRE DUAS ESTRATÉGIAS DE MODULAÇÃO PARA O 3L-DC-SSI

Resumo

i) introdução:Atualmente, veículos elétricos (VE) estão se tornando mais comuns na sociedade moderna, crescendo numerosamente nas grandes cidades, especialmente aplicados ao transporte público. Em geral, os VEs são construídos com três componentes principais, uma máquina elétrica, uma fonte de energia (por exemplo, bancos de baterias ou painéis fotovoltaicos) e um sistema de conversão e controle que fornece energia e controla a fonte e as máquinas envolvidas no processo. VEs são meios de transporte relativamente limpos, uma vez que não apresentam um motor a combustão, assim, reduzindo poluição sonora e eliminando a emissão de gases nocivos a atmosfera (SANTIAGO, et al, 2012). A máquina elétrica escolhida precisa de um dispositivo capaz de entregar-lhe potência vinda dos bancos armazenadores de energia. Existem diversas topologias de inversores de frequência capazes de realizar esta tarefa, para esse trabalho escolheu-se o Three Level Diode-Clamped Split-Source Inverter (3L-DC-SSI), apresentado por Abdelhakim e Mattaveli (2016). Assim, compara-se duas técnicas de modulação para o conversor supracitado, a primeira, comumente conhecida como Modulação Geométrica, demonstrada por Grigoletto (2009) e a segunda estratégia denominada modulação Double-Sided apresentada por Pou, et al (2006) com e sem o offset de modulação que tem a capacidade de controlar a tensão do estágio boost do inversor. Ambas as modulações utilizaram o método de modulação por largura de pulso por disposição de fase (PDPWM).ii) metodologia: utilizando-se dos conceitos sobre funcionamento do 3L-DC-SSI e o software MATLAB/Simulink comparou-se o comportamento do conversor utilizando as duas estratégias de modulação citadas anteriormente.iii) resultados e discussão: Com os parâmetros de simulação definidos, simulou-se cada modulação por 0,5 segundos. Primeiramente, percebeu-se que a corrente de fase é quase inalterada entre a mudança de técnicas de modulação, isto se deve a carga utilizada na simulação. Ao utilizar a técnica Double-Sided a ondulação de tensão dos capacitores é reduzida, no entanto, quando o offset é aplicado nota-se um aumento considerável na distorção harmônica da tensão de saída.iv) conclusão: Ao comparar as duas técnicas de modulação, é perceptível que ambas têm benefícios e desvantagens. O principal benefício da modulação geométrica é a baixa distorção harmônica nas saídas de tensão e corrente, e a desvantagem é que a operação do estágio boost do inversor proposto não pode ser controlada via modulação. Pelo contrário, quando se utiliza a modulação Double-Sided, a corrente de saída e a tensão são distorcidas, mas a ondulação de tensão nos capacitores é reduzida e o estágio de boost pode ser controlado através de um simples offset de modulação. A aplicação dessas modulações é importante para entender seu comportamento e trabalhar para melhorar o desempenho nas condições propostas. tornando o sistema desejável para aplicações em veículos elétricos.