Emulação experimental de um sistema eólico em escala laboratorial

Abstract

Este trabalho tem como objetivo avaliar experimentalmente o impacto de oscilações eletromecânicas nos sinais de tensão e corrente de um gerador síncrono de ímãs permanentes conectado a uma carga resistiva trifásica. Além disso, será apresentado o funcionamento do sistema experimental e a especificação dos componentes utilizados. Para isso, foi construído um sistema eletrônico de controle de perfil de vento no inversor de frequência, que simula o torque mecânico de uma turbina eólica acoplada a um gerador. A aquisição dos sinais de tensão e corrente, realizada por meio de sensores, utilizando o Raspberry Pi 4, que envia os dados para um computador responsável pela aquisição e pelo tratamento dessas informações. Por meio de um sensor acelerômetro, utilizado para medir vibrações no gerador, foi constatada a geração de inter-harmônicas no sinal de tensão, as quais causam efeitos prejudiciais no sistema. Além disso, observou-se a influência dos perfis de vento, como turbulência e rajadas, nos sinais de tensão e corrente. Por fim foi avaliado a resposta do gerador em oscilações de carga. Com base nos estudos realizados, conclui-se que é imprescindível a condução de investigações experimentais em geradores síncronos de ímãs permanentes voltados para aplicações em geração de energia, com o objetivo de avaliar os efeitos desses distúrbios na eficiência e na segurança do processo de geração.