Contribuição ao estudo de técnicas de acionamento e controle aplicadas ao gerador de relutância variável
Resumo
Esta dissertação apresenta o estudo de um sistema de geração de energia elétrica
baseado no uso de geradores de relutância variável. É possível citar como características
deste gerador a estrutura simples, ampla faixa de velocidades de operação, robustez mecânica,
baixo custo e elevado conjugado de partida, o que o torna este tipo de máquina forte
candidata para diversos sistemas operando com velocidade variável. Considerando aplicações
industriais, automotivas, aeroespaciais e sistemas eólicos isolados, faz-se necessário
regular a tensão gerada frente à variações de velocidade e de carga.
Neste sentido, técnicas de controle da tensão de barramento e formas de acionamento
para diferentes faixas de velocidade rotórica são analisadas, de onde destacam-se o
acionamento via regulador histerese (para velocidades abaixo da velocidade base) e a pulso
único (para velocidades acima da velocidade base). Para ambos os casos, controladores
PI são projetados a partir da estimação de um modelo de primeira ordem. Considerando
o acionamento via histerese, um controlador por modos deslizantes é projetado a partir
da modelagem em espaço de estados. A análise de estabilidade deste controlador é realizada.
Um modelo de simulação que considera a saturação magnética a partir de dados
experimentais de magnetização é construído, bem como uma bancada experimental para o
acionamento e controle da máquina de relutância variável. Desta maneira, o desempenho
das técnicas é avaliado através de resultados de simulação e de resultados experimentais.
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