Redução de harmônicos de corrente em retificadores de múltiplos pulsos: generalização das conexões diferenciais - Gonçalves, Vinícius Assad [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2006)
Este trabalho apresenta o estudo comparativo de diversas topologias de conversores CA-CC trifásicos de múltiplos pulsos, baseados nas conexões especiais de transformadores, principalmente nas conexões diferenciais de autotransformadores. Esta técnica de retificação trifásica apresenta as vantagens do baixo conteúdo harmônico de corrente na rede e da reduzida potência aparente processada pelo núcleo dos autotransformadores. As conexões Y-diferenciais e Delta-diferenciais de 12 e de 18 pulsos são generalizadas através de expressões algébricas únicas que descreve toda a família dos conversores desta natureza, para quaisquer valores de tensão de entrada e de saída. Dentre estes conversores, a topologia Delta-diferencial de 18 pulsos é escolhida para estudo detalhado da distorção harmônica de corrente na rede de alimentação, além do projeto e da implementação de dois protótipos, um de 1 kW e outro de 6 kW. As saídas das estruturas retificadoras são ligadas em paralelo com o uso de transformadores de interfase que absorvem as diferenças instantâneas de tensão entre as saídas dos retificadores, possibilitando assim a operação do conversor com carga única. Desta forma, a proposta principal deste trabalho é gerar múltiplos pulsos de tensão na carga e, como conseqüência, obter conversores que apresentem múltiplos pulsos na forma de onda da corrente na rede de alimentação. Os resultados experimentais dos protótipos implementados são então comparados com a análise matemática desenvolvida e com os resultados de simulação.

This work presents a comparative study of several multiple pulse AC-DC three-phase converter topologies, based on the special connections of transformers and differential connections of autotransformers. This three-phase technique presents the advantages of low harmonic current in the mains and the reduced power rated to the magnetic system of the autotransformer. The 12 and 18-pulse differential Y-connections and differential delta-connections are generalized by one algebraic expression. This expression describes the family of these converters for any value of input and output voltages. Among these converters, the 18-pulse delta-connected topology is chosen for a detailed study on the line current harmonic distortion, and two prototypes are designed and experimented on, one with 1 kW and another one with 6 kW. The outputs of the rectifiers structures are connected in parallel with the use of the interphase transformers, reducing this way, the current efforts in each rectifier and making possible the connection from DC outputs of the three rectifiers. In this way, the proposal aim of this work is to generate a multipulse voltage on the load, so that, it has as important result, the multipulse current, with reduced harmonics, in the mains. The experimental results of the prototypes are compared to the simulated circuits and the analytical results.
Keywords: Autotransformador; Conexão diferencial; Múltiplos pulsos; Autotransformer; Differential connection; Multipulse