PROPOSTA DE GEOMETRIAS DE NÚCLEOS USADOS EM ACOPLAMENTOS DE SISTEMAS ATRAVÉS DO FLUXO MAGNÉTICO
Neste trabalho são propostas geometrias para núcleos utilizados em barramentos magnéticos de alta frequência. O barramento magnético faz o acoplamento de sistemas de energia através do fluxo magnético, similar ao barramento capacitivo em microrredes CC. Em sistemas conectados à rede de distribuição, a isolação galvânica é indispensável e o acoplamento magnético traz além desta vantagem, a possibilidade de interligar fontes de energia com diferentes níveis de tensão. Microrredes e transformadores de estado sólido suas principais aplicações, tendo os conversores multiportas, derivados do Dual Active Bridge, como as principais topologias para o gerenciamento do fluxo de potência. Quatro geometrias baseadas em núcleos magnéticos tipo pote são propostas e os resultados obtidos, por método de elementos finitos, mostram que elas apresentam vantagens em comparação às geometrias existentes (shell, core e matrix). Estas vantagens são: menor indutância de dispersão, maior fator de acoplamento, maior indutância magnetizante e menores perdas magnéticas no núcleo.
PROPOSTA DE GEOMETRIAS DE NÚCLEOS USADOS EM ACOPLAMENTOS DE SISTEMAS ATRAVÉS DO FLUXO MAGNÉTICO
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DOI: 10.22533/at.ed.58522280114
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Palavras-chave: Barramento magnético, conversor MAB, transformador de estado sólido, núcleos magnéticos.
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Keywords: magnetic bus; MAB converters; solid state transformer; magnetic cores
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Abstract:
This work presents the proposal of structures to be used as magnetic bus in high frequency operation. The magnetic bus is used to couple energy systems through the magnetic flux, similar to the capacitive bus widely used in DC microgrids. In systems connected to the distribution grid, galvanic isolation is indispensable and the magnetic coupling brings in addition to this advantage the possibility of interconnecting energy sources with different voltage levels. Its applications range from microgrids to solid-state transformers, with multi-port converters, derived from Dual Active Bridge, as the primary choices for powering systems with high-frequency magnetic coupling. Four pot-core based geometries were proposed and the results obtained by finite element method, showed that they have as advantages compared to core geometries commonly used (shell type, core type and matrix type). These advantages are a lower leakage inductance, higher coupling factor, higher magnetizing inductance and lower core losses.
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Número de páginas: 15
- Walbermark Marques Dos Santos
- Denizar Cruz Martins
- Lucas Lapolli Brighenti
