Dissertação

Transformador modular de alta frequência para aplicação em sistemas de energia EVALUATED

Os transformadores trifásicos de média/alta frequência têm particular interesse em sistemas flexíveis de distribuição de energia, assim como em turbinas eólicas offshore e em sistemas de tração. As várias aplicações possíveis destes equipamentos, fundamentais em sistemas de energia, devem-se em muito à possibilidade de redução das suas dimensões, quando comparados com transformadores a operar a 50Hz. O facto de o volume do núcleo magnético ser inversamente proporcional à frequência de operação, faz com que seja possível obter dimensões mais reduzidas do núcleo ao aumentar-se a frequência. Esta redução de volume do transformador permite um sistema de conversão mais compacto. O grande desafio deste tema é, com a redução das dimensões dos componentes que constituem o transformador, manter o rendimento elevado. Para obter o comportamento esperado, é necessária uma análise cuidada no dimensionamento do transformador, pois com o aumento da frequência surgem novos problemas quando comparado com os transformadores convencionais de 50/60 Hz. Problemas como as correntes de Foucault, efeito de proximidade e efeito pelicular são inerentes às frequências elevadas e como tal, é necessário perceber corretamente a sua repercussão nos diferentes componentes do transformador. Para o correto dimensionamento do transformador, são apresentadas equações empíricas bem como simulações recorrendo a um programa de elementos finitos. Finalmente apresentam-se os resultados reais obtidos em laboratório, no ensaio do protótipo construído e apresentam-se as devidas conclusões, sugerindo, com base no trabalho realizado, possíveis trabalhos futuros.
Transformadores de alta frequência, Dimensionamento do transformador, Ensaios de transformador, Rendimento

Abril 30, 2018, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Fernando Alves da Silva

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Sónia Maria Nunes dos Santos Paulo Ferreira Pinto

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar