Um sistema eficiente de máquinas elétricas para geração de energia eólica com acionamento por meio de um regulador eletromagnético de frequência

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Ramos, Thales Augusto de Oliveira
• Orientador(a): Medeiros Júnior, Manoel Firmino de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dinâmica de aerogeradores; Energia eólica; Máxima eficiência; Máxima extração de potência eólica; Regulador eletromagnético de frequência; Topologia de aerogerador
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28472

Uma nova topologia foi desenvolvida recentemente para acionar geradores com o objetivo de possibilitar a hibridização de duas fontes de energia. Particularmente, se uma dessas fontes for eólica, atende-se ainda ao objetivo de evitar dispositivos eletrônicos de potência diretamente conectados à rede. O sistema é composto por uma máquina de indução com rotor em gaiola de esquilo e uma armadura rotativa dotada de um enrolamento trifásico que é alimentado por uma fonte secundária. Essa nova estrutura de máquina foi denominada Regulador Eletromagnético de Frequência (REF). O objetivo estabelecido em uma primeira pesquisa foi converter uma velocidade variável imposta pela turbina eólica à armadura, em uma velocidade constante a ser desenvolvida pelo rotor da gaiola, acionando um eixo de gerador síncrono. Um primeiro objetivo desta Tese é modelar matematicamente a topologia e simulá-la inserida numa turbina eólica de grande porte. Em seguida, é proposto o uso de um gerador de indução em vez de um síncrono, objetivando buscar o ponto de máxima extração de potência eólica disponível. A partir de análises de regime permanente, são propostos dois sistemas de controle possíveis: um controle escalar, que objetiva obter uma velocidade desejada para o rotor do sistema, e um controle que adota a estratégia de obtenção da máxima eficiência possível para o REF. Simulações de regime permanente são realizadas a fim de comparar os dois sistemas de controle apresentados. Assim, verifica-se que o controle por estratégia de máxima eficiência obtém melhores resultados quando comparados com os correspondentes obtidos a partir do controle escalar. Simulações dinâmicas realizadas para as duas topologias propostas mostram que ambas são viáveis e suportam variações na velocidade do vento e distúrbios na rede elétrica.