Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos Neto, Pedro José dos, 1991-
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999
Resumo: Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Tárcio André dos Santos Barros
id UNICAMP-30_1061bc5c1223262218aed811a3b1be5e
oai_identifier_str oai::992548
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacionalPerformance optimization of switched reluctance generator in wind systems : an approach based on design of computer experimentMotores de relutânciaEnergia eólicaOtimizaçãoPlanejamento experimentalAcionamento elétricoReluctance motorsWind energyOptimizationExperiment planningElectric driveOrientadores: Ernesto Ruppert Filho, Tárcio André dos Santos BarrosDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Nesta dissertação de mestrado é apresentada uma proposta para otimização de desem- penho do gerador de relutância variável (GRV) em um sistema de conversão de energia eólica. O desempenho desse gerador elétrico é altamente influenciado pelos parâmetros de acionamento, neste caso, pelos ângulos de acionamento e pela tensão no barramento em corrente contínua (elo CC). Em geral, os parâmetros de acionamento ótimos são obtidos por meio de simulações massivas ou baseado em técnicas de tentativa e erro. Neste tra- balho, propõem-se a utilização de algoritmos baseados em planejamento de experimentos computacionais para determinar os ângulos ótimos de acionamento do GRV e a tensão elé- trica ótima no elo CC, com intuito de garantir o melhor desempenho do sistema para cada velocidade de operação. A técnica de preenchimento de espaço (space-filling) é adotada para desenvolvimento de um modelo de superfície de resposta polinomial, a qual é utili- zada para construir uma função multiobjetivo, considerando a melhoria da eficiência e a redução na ondulação do torque eletromecânico da máquina elétrica. Para a obtenção dos pontos ótimos, utilizou-se o método do ponto interior com o objetivo de localizar o mínimo da superfície construída. Recursos matemáticos disponíveis no Matlab® foram utilizados para proceder com o planejamento de experimentos computacionais. O controle direto de potência é utilizado para obter a potência máxima em função da velocidade do rotor, empregando os parâmetros ótimos encontrados. Os controles por histerese de corrente e por pulso único são aplicados para baixa e alta velocidade de rotação, respectivamente. Os resultados das simulações realizadas no Simulink® e dos ensaios experimentais obtidos comprovam que a metodologia proposta retorna uma otimização eficiente, estruturada e que resulta na redução do esforço computacional de processamentoAbstract: This master dissertation presents a study to optimize the performance of the switched reluctance generator (SRG) in a variable wind energy conversion system. SRG¿s perfor- mance is highly influenced by the operating parameters, which are the operating angles and the DC link voltage. Usually, these optimal parameters are achieved by means of cumbersome simulation or by means of trial-and-error methods. In this work, it is pro- posed the utilization of algorithms based on design of computational experiment (DCE) to determinate the optimal firing angles and the optimal DC link voltage that guarantee the best system behavior for each rotor speed. Third order response surface model (RSM) based on space-filling designs is applied to build a multiobjective function considering effi- ciency improvement and torque ripple reduction. Interior point method (IPM) is applied to find the minimum of the surface, optimizing the process. Matlab® toolboxes were used to conduct the design of computational experiment. Direct power control (DPC) is used to obtain the maximum power as function of the rotor speed, employing the optimal pa- rameters. Hysteresis and single pulse current control are applied for low and high speed operation, respectively. Simulink® simulations and experimental results have shown that the proposed approach returned a good compromise between SRG high efficiency and low torque ripple. Moreover, the presented technique reduces the computational effort and provides a clear massive data simulation frameworkMestradoEnergia ElétricaMestre em Engenharia ElétricaCAPES[s.n.]Ruppert Filho, Ernesto, 1948-Barros, Tárcio André dos Santos, 1987-Sguarezi Filho, Alfeu JoãozinhoAlmeida, Madson Cortes deUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos Neto, Pedro José dos, 1991-20172017-12-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (135 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999SANTOS NETO, Pedro José dos. Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos: uma abordagem via planejamento de experimento computacional. 2017. 1 recurso online (135 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/992548Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-03-23T17:47:19Zoai::992548Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-03-23T17:47:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
Performance optimization of switched reluctance generator in wind systems : an approach based on design of computer experiment
title Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
spellingShingle Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
Santos Neto, Pedro José dos, 1991-
Motores de relutância
Energia eólica
Otimização
Planejamento experimental
Acionamento elétrico
Reluctance motors
Wind energy
Optimization
Experiment planning
Electric drive
title_short Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
title_full Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
title_fullStr Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
title_full_unstemmed Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
title_sort Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos : uma abordagem via planejamento de experimento computacional
author Santos Neto, Pedro José dos, 1991-
author_facet Santos Neto, Pedro José dos, 1991-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ruppert Filho, Ernesto, 1948-
Barros, Tárcio André dos Santos, 1987-
Sguarezi Filho, Alfeu Joãozinho
Almeida, Madson Cortes de
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos Neto, Pedro José dos, 1991-
dc.subject.por.fl_str_mv Motores de relutância
Energia eólica
Otimização
Planejamento experimental
Acionamento elétrico
Reluctance motors
Wind energy
Optimization
Experiment planning
Electric drive
topic Motores de relutância
Energia eólica
Otimização
Planejamento experimental
Acionamento elétrico
Reluctance motors
Wind energy
Optimization
Experiment planning
Electric drive
description Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Tárcio André dos Santos Barros
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2017-12-18T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999
SANTOS NETO, Pedro José dos. Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos: uma abordagem via planejamento de experimento computacional. 2017. 1 recurso online (135 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999
identifier_str_mv SANTOS NETO, Pedro José dos. Otimização de desempenho do gerador de relutância variável aplicado em sistemas eólicos: uma abordagem via planejamento de experimento computacional. 2017. 1 recurso online (135 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632999. Acesso em: 15 mai. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/992548
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (135 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138523071119360

Registros relacionados