Estratégias de controle para grupo motor-gerador a etanol operando com velocidade variável
Abstract
Esta dissertação apresenta duas estratégias para o controle de velocidade e potência
gerada por um grupo motor gerador de velocidade variável a etanol (genset), onde a
potência gerada é refletida na corrente do banco de baterias. Inicialmente é apresentado
o modelo do motor a combustão interna (MCI), onde o MCI converte a energia química
presente no combustível em energia mecânica, e então convertida em energia elétrica por
um gerador síncrono de ímãs permanentes (PMSG). Este modelo apresenta simplificações
para que possa ser identificado utilizando somente variáveis já disponíveis em um genset,
como abertura da borboleta, pressão de admissão, velocidade e torque de carga. Além
disto, uma metodologia para a obtenção dos parâmetros do modelo é proposta. As duas
estratégias de controle consistem em: Controlar a velocidade via o MCI e a corrente de
bateria via o PMSG; ou controlar a velocidade via o PMSG e a corrente de bateria via
o MCI. Em ambos os casos, é necessário controlar precisamente a abertura da borboleta,
sendo assim, o controle da posição da borboleta também é apresentado. As duas
estratégias de controle do genset são comparadas utilizando dados experimentais, onde é
possível ver o desempenho das malhas de controle de velocidade e da corrente da bateria.
Além disso, uma nova estratégia de controle para o inversor de saída é proposta, composta
por uma malha interna de corrente e uma malha externa de tensão, onde é utilizado um
observador preditivo da corrente de carga.
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