Estudo de estratégias de modulação multinível e seu impacto na distorção harmônica total.

Abstract

A utilização de conversores estáticos em sistemas de conversão de energia exige o con- trole adequado das componentes harmônicas presentes nas formas de onda de tensão e corrente. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma análise do inversor monofásico de dois níveis em meia-ponte, operando com modulação por largura de pulso senoidal (Si- nusoidal Pulse Width Modulation SPWM), com ênfase na qualidade da tensão de saída e na redução da distorção harmônica. Inicialmente, são apresentados os fundamentos de funcionamento do inversor e da técnica SPWM, destacando-se a influência da frequên- cia de chaveamento sobre o conteúdo harmônico da tensão sintetizada. Em seguida, é apresentada uma metodologia computacional para o dimensionamento de um filtro LC, utilizando os espectros harmônicos obtidos por simulação. As análises foram realizadas no software PLECS, enquanto uma rotina desenvolvida em MATLAB foi empregada para avaliar diferentes combinações de indutância e capacitância e selecionar os parâmetros do filtro. Os resultados demonstraram que a aplicação do filtro LC proporcionou redução sig- nificativa das componentes harmônicas de alta frequência, reduzindo a THD da tensão de saída de aproximadamente 9,6% para valores inferiores a 5%. Dessa forma, os resultados evidenciam a efetividade do filtro projetado na atenuação das componentes harmônicas e na melhoria da qualidade da tensão de saída do inversor.