Proposta de uma topologia alternativa para um regulador eletromagnético de tensão

• Autor(a) principal: Brito, Vinícius Henrique Farias
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29856; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.612
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Regulador de tensão; Dispositivo eletromagnético; Modelagem computacional; Qualidade da energia elétrica; Método de elementos finitos; Voltage regulator; Electromagnetic device; Computational models; Power quality; Finite element method; Reguladores (Máquinas); Eletromagnetismo; Método dos elementos finitos

Não obstante o reconhecimento de uma extensa gama de dispositivos reguladores de tensão hoje disponíveis, a busca por concepções estruturais constituídas por arranjos fisicamente mais simples, custos competitivos, menores requisitos de manutenção, dentre outros aspectos, ainda se apresenta como foco de pesquisas. Neste sentido, encontra-se uma solução desenvolvida inicialmente por pesquisadores da UFU intitulada por regulador eletromagnético de tensão, no qual se apresenta constituído por um autotransformador que supre, através de tapes discretos, uma unidade série responsável pela regulação da tensão do alimentador em pauta. O presente trabalho tem como foco o equipamento em questão, e se apresenta centrado na otimização da potência das unidades eletromagnéticas do regulador. Para tanto é feita a proposição de uma alteração no arranjo físico concebido para o dispositivo inicial visando, sobretudo, uma redução da potência do dispositivo eletromagnético de acoplamento com o alimentador. Uma vez apresentado o arranjo modificado, é estabelecido o modelo elétrico equivalente do compensador no domínio da frequência e desenvolvidas as equações que representam sua operacionalidade e grandezas, as quais servem como embasamentos para o projeto e construção de unidades físicas deste dispositivo. Quanto a avaliação de desempenho, visando a esclarecer sobre a eficácia do regulador, esta é realizada através de uma modelagem implementada no software MATLAB/Simulink. Através deste recurso computacional, estudos são desenvolvidos com vistas a validar a eficácia na nova concepção diante da manifestação de distintas variações de tensões impostas à rede de suprimento. Também, para um pronto correlacionamento das características elétricas requeridas pelo novo compensador com aquele originalmente proposto, são conduzidas investigações complementares que culminam por esclarecer as vantagens do novo produto. Por fim, uma vez reconhecido que uma das unidades eletromagnéticas se apresenta num modo operativo distinto dos transformadores convencionais, análises envolvendo a técnica de representação por elementos finitos, são realizadas para o transformador de acoplamento ou série. Tais investigações visam à identificação das condições magnéticas impostas ao seu núcleo magnético e servem como balizadores para projetos de futuras unidades de regulação, nos termos aqui desenvolvidos.