Utilização de energia eólica com transmissão hidrostática acoplada ao regulador eletromagnético de frequência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Patriota, Ariel Sullivan Lins
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31776
Resumo: Este trabalho apresenta uma alternativa de aproveitamento de energia eólica com um Regulador Eletromagnético de Frequência (REF) acoplado a uma transmissão hidrostática composta de bomba volumétrica rotativa a pistão de deslocamento fixo e motor hidráulico a pistão de deslocamento variável; os quais estão associados a uma turbina de eixo horizontal, um inversor de frequência bidirecional e uma fonte secundária de energia, num sistema hibridizado. Empregouse a linearização por realimentação como técnica de controle do deslocamento do motor e desenvolveu-se um algoritmo de predição do regime permanente das rotações da armadura e do campo eletromagnético. Um projeto de 5 kW foi simulado em plataforma Scilab, com as combinações de carga fixa ou variável e velocidade do vento fixa ou variável. Os resultados indicaram que o sistema foi capaz de suprir a carga do gerador, adaptando-se às flutuações de velocidade do vento. A possibilidade de armazenamento da energia eólica através do inversor também foi comprovada. O sistema pode acumular energia em baterias nos regimes de ventos mais velozes, a ser utilizada como fonte suplementar quando a potência turbinada for menor que a solicitada pela carga. Isso demonstra que o REF, em conjunto com a fonte hibridizada, possibilita que sistemas eólicos operem isolados da rede, com tensão senoidal, amplitude e frequência garantidas.
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Dissertação (Mestrado Profissional em Energia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31776Este trabalho apresenta uma alternativa de aproveitamento de energia eólica com um Regulador Eletromagnético de Frequência (REF) acoplado a uma transmissão hidrostática composta de bomba volumétrica rotativa a pistão de deslocamento fixo e motor hidráulico a pistão de deslocamento variável; os quais estão associados a uma turbina de eixo horizontal, um inversor de frequência bidirecional e uma fonte secundária de energia, num sistema hibridizado. Empregouse a linearização por realimentação como técnica de controle do deslocamento do motor e desenvolveu-se um algoritmo de predição do regime permanente das rotações da armadura e do campo eletromagnético. Um projeto de 5 kW foi simulado em plataforma Scilab, com as combinações de carga fixa ou variável e velocidade do vento fixa ou variável. Os resultados indicaram que o sistema foi capaz de suprir a carga do gerador, adaptando-se às flutuações de velocidade do vento. A possibilidade de armazenamento da energia eólica através do inversor também foi comprovada. O sistema pode acumular energia em baterias nos regimes de ventos mais velozes, a ser utilizada como fonte suplementar quando a potência turbinada for menor que a solicitada pela carga. Isso demonstra que o REF, em conjunto com a fonte hibridizada, possibilita que sistemas eólicos operem isolados da rede, com tensão senoidal, amplitude e frequência garantidas.This work presents an alternative to harnessing wind energy with an Electromagnetic Frequency Regulator (EFR) coupled to a hydrostatic transmission and associated with a horizontal axis wind turbine, a bidirectional frequency inverter and a secondary energy source, in a hybridized system. The hydrostatic transmission is composed by a fixed displacement axial piston pump and a variable displacement, swash plate, axial piston motor. Feedback linearization has been used to control the motor geometric displacement, and a prediction algorithm for the steady state rotations of the armature and the electromagnetic field has been developed. A 5 kW project has been simulated in Scilab, with combinations of constant or variable load, and constant or variable wind power. The results indicated that the system was able to supply the generator load, adapting to fluctuations in wind speed. The possibility of storing wind energy through the inverter has also been proven. The system can accumulate energy in batteries during the fastest wind regimes, to use it when the turbine power is lower than the load. This demonstrates that the EFR, in conjunction with a hybridized source, allows wind energy systems to operate isolated from the electrical grid, with guaranteed sine output voltage, as well as constant amplitude and frequency.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA ELÉTRICAUFRNBrasilTransmissão hidrostáticaTurbinas eólicasRegulador eletromagnético de frequênciaLinearização por realimentaçãoCarga variávelMáquina de induçãoEscorregamento internoUtilização de energia eólica com transmissão hidrostática acoplada ao regulador eletromagnético de frequênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALUtilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdfapplication/pdf9921129https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31776/1/Utilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf95df0c28eb41134223e68d4a1e723958MD51TEXTUtilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.txtUtilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain180326https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31776/2/Utilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.txtd37b93b69daed4bc77976309e19b002bMD52THUMBNAILUtilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.jpgUtilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1301https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31776/3/Utilizacaoenergiaeolica_Patriota_2020.pdf.jpg71d320f26699aef792e384202d019aedMD53123456789/317762021-03-14 05:48:25.488oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/31776Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-03-14T08:48:25Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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