Modelagem de bancada de testes para avaliação do comportamento dinâmico de Powertrains de turbinas eólicas ou hidrocinéticas

Abstract

O presente trabalho apresenta a modelagem em MATLAB/ Simulink de uma bancada de testes de turbinas eólicas e hidrocinéticas. São desenvolvidos modelos que simulem o comportamento dinâmico de eixos, caixas de engrenagens e gerador síncrono de polo permanente. Além disso, modelos de dissipação de energia também são desenvolvidos e adicionados ao modelo da bancada. Com todos os modelos integrados, são então feitas algumas simulações iniciais a fim de se averiguar o comportamento do sistema. Valores de torque e potência nos eixos de baixa e alta rotação no decorrer do tempo são obtidos, bem como gráficos de evolução temporal da velocidade e deslocamento angular. A resposta em frequência do sistema é finalmente obtida, possibilitando também a identificação das frequências naturais. ______________________________________________________________________ ABSTRACT

This present work shows a modelling of a wind-hydrokinetic test rig using the MATLAB tool Simulink. Block models are developed to simulate the dynamic behavior of shafts, gearboxes, and permanent magnet synchronous generator. Furthermore, systems that introduce energy dissipation, such those due the gearboxes’ efficiency and those caused by the dissipative torque on the main bearing, are implemented on the test-rig model. Once all systems are modeled and integrated, some first simulations are ran, aiming to verify the behavior of the test-rig. Values of torque and power of the low and high speed shafts are calculated along the time as well as graphs of speed and angular position in time domain. The frequency response of the system is finally obtained, making it possible to identify the system’s natural frequencies.