Modelagem e simulação de um acionamento hidráulico direto para turbinas eólicas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Guimarães, Luciano Lizardo de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Turbina eólica; Transmissão hidrostática; Acionamento hidráulico direto; Sistema hidráulico; Wind turbine; Hydrostatic transmission; Direct hydraulic drive; Hydraulic system; Turbinas; Energia eólica; Bombas hidráulicas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/236335

Em vista das barreiras para a produção de energia sem comprometer o meio ambiente, as fontes de energias renováveis estão cada vez mais em destaques nas pesquisas. As tecnologias de energia eólica, por exemplo, estão sendo desenvolvidas para reduzir os custos da eletricidade gerada e para aumentar o desempenho tecnológico. A fonte eólica tem como característica o uso de caixa de engrenagem, ou caixa multiplicadora, que devido a sua aplicação, faz a multiplicação da velocidade para condizer com a faixa de trabalho do gerador e é um dos principais fatores que causam o aumento do tempo de inatividade nas modernas turbinas eólicas. Considerando o desenvolvimento eficiente de projetos para a geração de energia renovável, este trabalho propõe um sistema de transmissão hidrostática aplicado em turbinas eólicas, que tem como vantagens a eliminação do conversor de frequência bem como da caixa de engrenagem; propõe também um sistema aplicável para o regime de trabalho analisado e a validação e análise de comportamento do sistema na correção da variação da velocidade do vento, possibilitando entregar uma velocidade de rotação fixa ao gerador elétrico. A metodologia aplicada aborda: uma revisão abrangente da literatura e o uso de um software de modelagem e simulação computacional, incluindo hidráulica, pneumática, elétrica, controles, interface homem-máquina e comunicações, para avaliar o sistema proposto. Como resultado tem-se eficiência significativa de um modo geral: a potência de entrada no eixo da bomba hidráulica analisado foi de 275 kW e uma potência de saída no eixo do motor hidráulico para o gerador elétrico de 246,9 kW, obtendo uma eficiência total do sistema hidráulico de 89,78%.