Sistemas estáticos de geração elétrica com gerador de indução a partir de fonte eólica.
Este trabalho trata de sistemas de geração estático com máquina de indução trifásica a partir de fontes eólicas de energia. Para aumentar a contabilidade das estratégias de controle aplicadas, é desenvolvido um emulador de uma turbina eólica de passo fixo baseado em um modelo de duas massas de uma t...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2008 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Católica de Brasília (UCB) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UCB |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:localhost:riufcg/9590 |
| Acceso en línea: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9590 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Emulador de Turbina Eólica Gerador de Indução Gerador de Indução de Rotor Bobinado Sistemas de Geração Estático Máquina de Indução Trifásica Fontes Eólicas de Energia Motor de Corrente Contínua Wind Turbine Emulator Induction Generator Coiled Rotor Induction Generator Static Generation Systems Three Phase Induction Machine Wind Energy Sources DC Motor Engenharia Elétrica |
| Sumario: | Este trabalho trata de sistemas de geração estático com máquina de indução trifásica a partir de fontes eólicas de energia. Para aumentar a contabilidade das estratégias de controle aplicadas, é desenvolvido um emulador de uma turbina eólica de passo fixo baseado em um modelo de duas massas de uma turbina, onde o acoplamento mecânico entre o eixo do rotor da turbina (eixo principal) e o eixo do gerador é representado por uma constante elástica. Esse emulador consiste em motor de corrente contínua com excitação independente acoplado a um gerador de indução, e alimentado por um conversor em ponte completa. Realiza-se o controle da corrente de armadura de forma que o motor cc possa reproduzir de maneira satisfatório as características conjugado/velocidade da turbina eólica. O emulador é aplicado no sistema de geração elétrica com a máquina de indução trifásica com rotor de gaiola associado a um conversor PWM. Duas estruturas são apresentadas: (a) um sistema de geração isolado com carga trifásica variável, em que a estratégia de controle garante uma tens~ao na carga equilibrada com frequência constante sendo que a regulação da tensão do barramento cc é realizada por um circuito auxiliar chave/resistor; (b) um sistema de geração distribuído com conexão à rede monofásica, onde a conversão monofásica-trifásica é realizada por conversor ca-ca de cinco braços e a estratégia de controle para esse sistema garante uma tensão equilibrada com frequência constante nos terminais da carga. O controle do fator de potência da corrente da rede de distribuição monofásica permite a obtenção de correntes senoidais no sistema monofásico, bem como a maximização do fator de potência de entrada do conversor ca-ca. A regulação da tensão do capacitor define a amplitude da corrente no sistema monofásico garantindo que a rede monofásica forneça energia para a carga trifásica (quando a energia eólica disponível é insuficiente) ou receba o excesso de energia do gerador (quando a energia eólica disponível é superior a requerida pela carga). Na última parte do trabalho é apresentado um sistema de geração com a máquina de indução de rotor bobinado ligada diretamente a uma rede elétrica de distribuição trifásica com o rotor alimentado por um conversor ca-ca de seis braços. São investigadas as estratégias de controle por orientação pelo campo estatórico controlando-se o fluxo ou a potência reativa do estator. A partir das duas estratégias de controle apresentadas são estudados os comportamentos e as características em regime permanente do sistema de geração de forma a determinar uma região de operação adequada. São também estudados os comportamentos e as características do controle da potência reativa e do conjugado em regime dinâmico para dois tipos de transitórios. |
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