Publicação
Desenvolvimento de um conversor CC-CA bidirecional para osSistema de tração de um veículo elétrico de competição
| Resumo: | A Formula Student é uma equipa de vários alunos de diferentes áreas que ambiciona o desenvolvimento de um carro de competição totalmente elétrico. Relativamente ao departamento de eletrónica que constitui a Formula Student, de mencionar o desafio de desenvolver um conversor de eletrónica de potência CC-CA bidirecional capaz de acionar uma máquina elétrica de fluxo axial com ímanes permanentes. Para a realização desta dissertação, foi necessária a concretização do estudo, análise e desenvolvimento de diferentes etapas, que compõe a organização do presente documento. Numa primeira fase, foram analisadas diferentes topologias de conversores de eletrónica de potência, algoritmos de controlo bem como técnicas de modulação. Este estudo serviu para identificar a melhor solução a ser implementada. Assim, para validação inicial, foram desenvolvidos modelos de simulação computacional com as topologias e algoritmos de controlo definidos. Uma vez validados, procedeu-se à montagem de um protótipo preliminar, que permitiu realizar escolhas mais assertivas ao desenvolver o hardware final. Após a análise e validação do protótipo preliminar, procedeu-se à escolha dos componentes que constituem o conversor de eletrónica de potência CC-CA, com vista na elaboração de PCB com um design compacto e robusto. Para isso, foram analisados todos circuitos necessários para realizar toda a parte de controlo do conversor, tendo este como base um Microcontroller unit (MCU), assim como os circuitos que constituem o circuito de potência. Após desenvolver o hardware final, foram efetuados testes num freio eletromagnético que validaram o protótipo realizado. |
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| Autores principais: | Faria, Ricardo Filipe Pires |
| Assunto: | Controlo por Orientação de Campo (FOC) Conversor CC-CA Bidirecional Modulação por Vetores Espaciais (SVM) Motor Síncrono de Ímanes Permanentes de Fluxo Axial Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Motor Bidirectional DC-AC Converter Field Orientation Control (FOC) Space Vector Modulation (SVM) |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A Formula Student é uma equipa de vários alunos de diferentes áreas que ambiciona o desenvolvimento de um carro de competição totalmente elétrico. Relativamente ao departamento de eletrónica que constitui a Formula Student, de mencionar o desafio de desenvolver um conversor de eletrónica de potência CC-CA bidirecional capaz de acionar uma máquina elétrica de fluxo axial com ímanes permanentes. Para a realização desta dissertação, foi necessária a concretização do estudo, análise e desenvolvimento de diferentes etapas, que compõe a organização do presente documento. Numa primeira fase, foram analisadas diferentes topologias de conversores de eletrónica de potência, algoritmos de controlo bem como técnicas de modulação. Este estudo serviu para identificar a melhor solução a ser implementada. Assim, para validação inicial, foram desenvolvidos modelos de simulação computacional com as topologias e algoritmos de controlo definidos. Uma vez validados, procedeu-se à montagem de um protótipo preliminar, que permitiu realizar escolhas mais assertivas ao desenvolver o hardware final. Após a análise e validação do protótipo preliminar, procedeu-se à escolha dos componentes que constituem o conversor de eletrónica de potência CC-CA, com vista na elaboração de PCB com um design compacto e robusto. Para isso, foram analisados todos circuitos necessários para realizar toda a parte de controlo do conversor, tendo este como base um Microcontroller unit (MCU), assim como os circuitos que constituem o circuito de potência. Após desenvolver o hardware final, foram efetuados testes num freio eletromagnético que validaram o protótipo realizado. |
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