Contribuições ao projeto de sistemas eólicos de efeito magnus com rastreamento da máxima potência
Abstract
O presente trabalho trata de um sistema eólico não convencional, cuja turbina eólica possui cilindros girantes no lugar das pás tradicionais. Estes cilindros podem ser acionados por um motor brushless CC (sem escovas). O princípio físico de funcionamento desta turbina baseia-se no que se denomina de “Efeito Magnus”. Apresenta-se a modelagem matemática da turbina Magnus e com base nesta modelagem realizam-se simulações no software PSIM®. Programa-se e testa-se algoritmos de rastreamento da máxima potência líquida MPPT (Maximum Power Point Tracking), do tipo HCC (Hill Climbing Control) no controle do motor brushless CC de acionamento dos cilindros e, consequentemente, da potência gerada pela turbina Magnus. Protótipos de sistema eólico de efeito Magnus (turbina, gerador PMSG, conversores CA/CC, CC/CC) foram construídos para realizar experimentos em túnel de vento, possibilitando comparações dos resultados experimentais com os resultados simulados. Busca-se otimizar a extração da energia dos ventos, através de concepções e soluções inovadoras na construção da turbina, servo acionamento CC brushless para os cilindros girantes, implementação de algoritmos MPPT no controle da rotação dos cilindros e do conversor estático. Três concepções da turbina Magnus são apresentadas e três protótipos construídos. Ensaios de cilindros girantes avulsos com variações nos diâmetros e nas espirais sobrepostas são realizados em túnel de vento com colméias e medem-se as forças de sustentação e de arrasto. O “Protótipo 3” de 3 m de diâmetro com dois cilindros lisos de 150 mm de diâmetro apresentou os melhores resultados experimentais, mas ainda a potência mecânica gerada não proporcionou uma potência líquida efetiva.
Collections
The following license files are associated with this item:
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Modelagem e comparação da potência elétrica e do coeficiente de potência de turbinas magnus segundo o comportamento dos perfis cilíndricos
Olivera, Luis Enrique Manga (2017-02-20)Esta dissertação apresenta o modelamento de turbinas Magnus baseadas nas forças produzidas pelos perfis cilíndricos, dando como resultado as curvas de potência mecânica útil e coeficiente de potência além de demonstrar os ... -
Emulação dos regimes permanente e transitório das turbinas de eixo horizontal incluindo o modelo estático da turbina Magnus
Corrêa, Leonardo Candido (2014-01-24)A instalação de parques eólicos tem se expandido não só no mundo, mas também no Brasil. A energia eólica, apesar de ser já bastante consolidada, ainda é palco para muitos trabalhos científicos e pesquisas na indústria ... -
Projeto preliminar e detalhado de um sistema de transmissão de movimento das pás de uma turbina eólica do tipo Magnus
Moreira, Henrique Chiapinotto (2019-12-12)A preocupação com o esgotamento das fontes de energia de origens fósseis aliado aos impactos ambientais causados pelo consumo desses combustíveis, fez com que nas últimas décadas ocorresse a inserção de fontes de energias ...