Implementação de controle vetorial em gerador assíncrono

Abstract

Esta Dissertação aborda a implementação do Controle Vetorial de um Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) com aplicação em Sistemas Eólicos de operação em Velocidade Variável. Cada etapa do processo de transferir a estratégia de controle, desenvolvida em simulação, para o microcontrolador é discutida, destacando-se sua importância como parte do projeto, eventuais problemas e as soluções encontradas. A partir do modelo da máquina de indução com as variáveis referenciadas aos eixos d e q, é mostrado que o a técnica de Controle por Orientação de Campo (FOC - Field Oriented Control) possibilita o controle independente das potências reativa e ativa. Um protótipo foi montado com um DFIG 3 kW, 380 V, 60 Hz, De onde foram extraídos resultados experimentais como resposta do sistema às variações de referências de velocidade, corrente e torque. São abordadas a conexão e desconexão do estator da máquina com a rede elétrica, com resultados experimentais comprovando a eficácia do método de sincronismo implementado para proporcionar uma conexão suave, sem causar transitórios na rede e no sistema. Os modos de operação de uma Turbina Eólica são apresentados, discutindo-se quais as situações que provocam uma mudança de um modo para outro. Por fim é discutida a implementação da modulação vetorial por largura de pulso (SVPWM - Space Vector Pulse Width Modulation), apresentando de uma maneira didática a metodologia a ser seguida para o cálculo dos períodos de chaveamento e busca do setor do vetor referência.