Modelo de dimensionamento de geradores síncronos de número de ranhuras por polo por fase fracionário e enrolamento de camada dupla com ímãs permanentes de ferrite de superfície

• Autor(a) principal: Moreira, Rodrigo Aparecido de Sousa
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14944
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA; Energia eólica; Imãs; Geradores elétricos; Wind power; Magnets; Electric generators

Este trabalho propõe a utilização de um modelo analítico de dimensionamento para determinar as principais dimensões geométricas de um gerador síncrono com ímãs permanentes de ferrite de superfície. Inicialmente é abordado sobre a importância que a geração eólica de eletricidade tem para o Brasil, que é um país com grandes hidrografias. É provado, pelos conceitos do físico Albert Betz, que a conversão de potências de uma turbina eólica possui relação direta com a forma e do número de hélices (ou pás). Adiante, são explanados os tipos de geradores síncronos com ímãs permanentes disponíveis na literatura, dando foco aos que são aplicados à geração eólica. A topologia de rotor interno é adotada e examinada ao longo do texto. A escolha dos ímãs de ferrite advém de duas vantagens principais que envolvem economia e imunização às perdas por correntes de Foucault por eles não serem metálicos. Por fim, aborda-se os enrolamentos de camada dupla e é apresentado a bobinagem da máquina que possui número de ranhuras por polo por fase fracionário que ameniza a manifestação do cogging torque, característico em máquinas desse gênero. São elaborados três projetos até atingir um grau de satisfação com foco da minização do erro de fem. O projeto evolução um agrega o efeito da dispersão dos ímãs que não foi adotado no projeto base, e o projeto evolução dois é parcialmente reestruturado pelo fator de Carter. São verificados aumentos em cadeia da tensão induzida, no seu harmônico fundamental e no fluxo, à medida em que se progride com as simulações. O dimensionamento da máquina é apresentado, porém a simulação em carga mostra que, embora a fem esteja com erro percentual de apenas 1,83 %, a máquina não está totalmente pronta para a manufatura, pois a tensão de terminal ficou bem abaixo dos 220 V de linha esperados (191,6 V rms)