Fonte Auxiliar para Conversores de Alta Tensão Empregando o Método da Transferência Indutiva de Energia

Abstract

A pesquisa da qual faço parte tem o título de “Fonte Auxiliar para Conversores de Alta Tensão Empregando o Método da Transferência Indutiva de Energia”. O projeto é tese de doutorado do aluno Leonardo Freire Pacheco e orientado pelo Professor André Luís Kirsten, professor do Departamento de engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade Federal de Santa Catarina e integrante do Instituto de Eletrônica de Potência (INEP), laboratório do qual o projeto faz parte. O projeto tem o objetivo de realizar a transferência indutiva de energia, garantindo assim o isolamento elétrico entre as duas partes do circuito, ou seja, transmitir energia pelo ar. Para isso, foi empregada a técnica da compensação de potência reativa utilizando capacitores em série com as bobinas. Trabalhando na frequência de ressonância do par indutor-capacitor é possível obter um ponto onde há somente potência ativa circulando no sistema, aumentando a eficiência. Durante meu período de iniciação científica, meu principal objetivo foi de validar o protótipo em bancada. Os estudos prévios do projeto foram realizados pelo Leonardo na qualificação de doutorado. Nos primeiros dois meses fiz uma grande revisão bibliográfica para conseguir estar a par dos fenômenos elétricos envolvidos no sistema, pois alguns assuntos ainda não haviam sido vistos por mim em sala de aula. Junto com essa revisão bibliográfica aprendi a mexer na simulação a fim de entender qual era a dinâmica esperada do sistema. Nos quatro meses seguintes desenvolvi o código utilizado no microprocessador para iniciar os testes em malha aberta. Realizando os testes foi possível mudar alguns parâmetros da simulação para que o comportamento computacional do circuito ficasse mais próximo ao da vida real. Dessa forma foi possível validar o protótipo em malha aberta. Passado esse primeiro semestre começou o maior desafio do projeto, que foi o de conseguir validar o protótipo em malha fechada. Para isso, passei quatro meses estudando controle voltado para eletrônica de potência. Com esse estudo foi possível desenvolver um código que fosse capaz de calcular os parâmetros do controlador que foi utilizado no protótipo. Desenvolvendo o controlador foi possível então implementá-lo na simulação e ter o sistema operando em malha fechada no computador. Com o resultado da simulação, os últimos dois meses foram voltados para implementar o controle na prática. Após vários ajustes entre o sistema prático e a simulação foi possível obter o protótipo operando em malha fechada, utilizando um controlador proporcional ressonante, mais indicado para o controle de corrente com característica senoidal. Assim, finalizando meu período de iniciação científica consegui cumprir com o objetivo inicial de validar o protótipo em bancada, demonstrando a transferência sem fio de energia.