Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/6439
Type: Dissertação
Title: Estratégia de minimização de perdas para um gerador de indução duplamente alimentado
Author(s)/Inventor(s): Soares, Marcelo Nesci
Advisor: Rolim, Luís Guilherme Barbosa
Abstract: Este trabalho apresenta um estudo teórico de uma estratégia de controle que busca mitigar as perdas elétricas inerentes ao cobre e ao ferro de uma máquina de indução duplamente alimentada. Essa estratégia consiste em encontrar o compartilhamento ótimo da potência reativa circulante entre os circuitos do rotor e estator do gerador. Como este trabalho é motivado em reduzir os custos e melhorar a eficiência do sistema, a linha de pesquisa deste trabalho é focada em sistemas de geração de velocidade variável utilizando uma máquina de indução duplamente alimentada. Neste tipo de topologia, o custo do conversor de eletrônica de potência é reduzido drasticamente visto que o dimensionamento está relacionado à potência de escorregamento do gerador. Para a elaboração do trabalho foi proposta a modelagem de uma máquina de indução duplamente alimentada considerando as perdas no ferro além da estratégia do controle vetorial para o acionamento dos conversores responsáveis por controlar o fluxo de potência ativa e reativa do gerador. O projeto dos controladores são baseados no ajuste ótimo da malha de controle em função da adaptação do módulo da função de transferência. Visto que a estratégia de minimização de perdas no gerador demanda um esforço dos conversores de eletrônica de potência, um modelo para a computação das perdas no semicondutor, do tipo IGBT, é apresentado e comparado com os resultados do software do fabricante no intuito de validar o modelo. Os resultados de simulação comprovam a existência de um ponto mínimo de perdas no gerador quando o compartilhamento da potência reativa ótimo é aplicado. Além disso, os resultados mostram que a utilização desta estratégia não compromete o fator de potência no ponto de conexão da rede e nem aumenta significativamente as perdas no conversor.
Abstract: This work presents a theoretical study of a control strategy that seeks to mitigate the inherent electrical losses due to copper and iron of a doubly fed induction machine. This strategy consists in finding the optimum reactive power sharing between the rotor and stator circuits of the generator. As this work is motivated to reduce costs and improve system efficiency, this research is focused on variable speed generation systems using a doubly fed induction machine. In this topology, the cost of power electronics converter is reduced drastically since the sizing is related to slip power of the generator. In this work a modeling of a doubly fed induction machine considering iron losses is proposed besides the strategy of vector control responsible for controlling the active and reactive power flow in the generator by the converters. The adaptation by module is the technical optimum design method used to set the controllers parameters. As loss-minimisation strategy requires a significant effort from converters, a model for computing semiconductor losses, IGBT type, is showed and compared with other software to validate the model. The simulation results confirm the existence of a minimal point of losses in the generator when the reactive power sharing is applied. In addition, the results show that the use of this strategy does not compromise the power factor at the point of common coupling neither increase the converter losses.
Keywords: Engenharia elétrica
Modelo de perdas
Controle vetorial.
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jan-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
867070.pdf2,77 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.