Desenvolvimento de um Emulador Eólico Eletrônico Baseado no Modelo Dinâmico do Gerador Síncrono de Ímã Permanente

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um emulador eólico eletrônico (EmEE), o qual envolve os modelos dinâmicos da turbina eólica, do gerador síncrono de ímã permanente e do acoplamento mecânico turbina-gerador. Tais modelos são empregados na geração das referências de tensão do EmEE, as quais são sintetizadas por um inversor de tensão trifásico a três fios, de forma que um aerogerador real possa ser emulado para diferentes velocidades do vento. O EmEE proposto apresenta como vantagens o seu baixo custo de implementação e sua versatilidade na emulação de diferentes modelos de aerogeradores comerciais, viabilizando a realização de diversas pesquisas em laboratório. Um retificador controlado trifásico é usado no estágio de entrada do EmEE para controlar a tensão do barramento CC do inversor, bem como drenar da rede elétrica correntes senoidais, de forma que uma efetiva correção do fator de potência seja alcançada. Tanto o modelo matemático do inversor quanto do retificador de entrada, são representados no referencial síncrono dq. No intuito de validar o estudo realizado, assim como avaliar os desempenhos estáticos e dinâmicos do EmEE proposto, resultados experimentais são apresentados considerando o sistema submetido a diferentes tipos de carga e perfis de vento.