Projeto e Otimização da Compensação de um Transformador de Núcleo Separado Usado para Recarregar as Baterias de um Veículo Subaquático Autônomo

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre o projeto e compensação de parâmetros de um transformador de núcleo separado (TNS) usado como circuito de interface de um sistema de transferência de energia elétrica para alimentar um veículo autônomo subaquático (AUV). O circuito de interface transfere energia sem contato elétrico para carregar a bateria de um AUV. Os valores das resistências e reatâncias do circuito equivalente do TNS são determinados experimentalmente a partir da medição da tensão, corrente e potência entrada obtidos com dois ensaios a vazio e um ensaio em curto circuito. Capacitores série e paralelo são conectados aos terminais de entrada e saída do transformador para compensar as indutâncias de dispersão e aumentar o fluxo de magnetização. Uma rotina matemática é usada para otimizar os valores das capacitâncias para aumentar a eficiência e a tensão de saída, induzida no enrolamento secundário do TNS, uma vez que o entreferro do transformador pode variar com a precisão do processo de docagem do AUV. Resultados experimentais são apresentados para validar as análises teóricas e demonstrar o comportamento do transformador para diferentes valores de entreferro, frequência de excitação e da carga.