Controle escalar sensorless para sistemas de conversão de energia eólica com gerador síncrono de ímãs permanentes
Fecha
2015-08-21Metadatos
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Esta dissertação propõe um método de controle escalar direto de conjugado e uma técnica de controle de corrente para maximização da eficiência aerodinâmica de sistemas de
conversão de energia eólica (WECS) que utilizam geradores síncronos de ímãs permanente (PMSG) com polos não salientes. O rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT),
impõe o conjugado ótimo ao gerador apenas por meio do controle do conversor estático. Duas topologias são abordadas: conversor boost, amplamente utilizado em WECS, em que o método de MPPT é implementado por meio do controle da corrente do indutor boost, e um conversor boost trifásico CA, com controle escalar direto de torque. Buscando reduzir os sensores mecânicos do sistema, estimadores para obtenção da velocidade e da posição
rotórica são propostos. Primeiramente um observador no domínio de tempo contínuo em coordenadas αβ é desenvolvido, contendo dois observadores: um de corrente por modos deslizantes, cuja função é determinar a força eletromotriz (EMF) e um observador de EMF, baseado no método direto de Lyapunov, com objetivo de determinar a velocidade rotórica. Posteriormente são descritos observadores por modos deslizantes no domínio de
tempo discreto de velocidade e posição rotórica. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar a análise teórica e demonstrar o desempenho das técnicas
de controle e estimação propostas.