Retificador entrelaçado com elevado fator de potência para operação de um veículo trólebus alimentado por redes em CA Ou CC

Abstract

This paper presents the development and the main results for an interleaved boost rectifier operating as a special input power stage for a trolleybus type vehicle, allowing its feeding by alternate current (AC) or direct current (DC) distribution power systems. When feeding with two wires (single phase) alternate current distribution system, the converter accomplish active power factor correction, providing a relatively sinusoidal current with low total harmonic distortion (THD) and fully complying with IEC 61000-3-4 standards. In addition, a management control system promotes the required automatic operation changes for the proposed rectifier when the vehicle is changing from the DC distribution power system to the AC distribution power system and vice-versa, keeping its original electrical DC system characteristics for the adjustable speed driver sub-system. The main experimental results for a prototype rated at 150kW are presented, considering its application for a trolleybus with DC adjustable speed driver, demonstrating the proposed converter benefits and the possibility of AC feeding system for trolleybus type vehicle.

Este artigo apresenta o desenvolvimento e os principais resultados para um retificador boost entrelaçado operando como um estágio especial de potência de entrada para um veículo tipo trólebus, permitindo sua alimentação por sistemas de distribuição em corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC). Quando alimentado em corrente alternada a dois fios (sistema monofásico), o conversor chaveado de entrada proposto promove a correção ativa do fator de potência, drenando corrente praticamente senoidal (reduzidas distorções harmônicas DHTI) da rede CA e atendendo plenamente às restrições impostas pela norma IEC 61000-3-4. Adicionalmente, um sistema de gerenciamento e controle da operação promove a comutação automática e eletrônica para o retificador proposto quando das transições entre as linhas de distribuição em CC ou CA, ou seja, quando da passagem da rede de CC para CA e vice-versa, preservando as características elétricas do barramento de CC para o sistema de acionamento do trólebus. Apresenta-se os principais resultados experimentais para o conversor em escala nominal de potência (150kW) instalado em um carro trólebus com sistema de acionamento em CC, demonstrando-se os benefícios do conversor proposto e da possibilidade de alimentação em CA para o sistema de transporte tipo trólebus.