Gerador a Relutância Variável Operando no Modo Auto-excitado

Authors

  • V. R. Bernardeli Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil
  • D. A. Andrade Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil
  • A. W. F. V. Silveira Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil
  • L. C. Gomes Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil
  • G. P. Viajante Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.20114.357366

Keywords:

Gerador Auto-Excitado, Máquina a Relutância Variável

Abstract

Neste artigo é apresentado um estudo sobre o comportamento do gerador a relutância variável operando no modo auto excitado (GRVA). É realizado um extenso levantamento bibliográfico sobre o GRVA, e apresentada modelagem matemática que inclui a saturação do circuito magnético para representar a máquina. Aspectos da operação dinâmica da máquina a relutância variável trabalhando como gerador auto excitado são explorados. Um capacitor carregado com uma tensão inicial, instalado em paralelo com a carga é utilizado como fonte de energia para a excitação da máquina. O gerador entrega à carga tensão e corrente CC. O conjunto completo é simulado utilizando o ambiente MatLab/Simulink® e resultados experimentais são incluídos para validar as discussões apresentadas.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

V. R. Bernardeli, Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

nasceu em Capinópolis - Brasil, em 27 Setembro de 1982. É engenheiro de telecomunicações pela UNIMINAS - União Educacional de Minas Gerais (2005), mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (2008). Atualmente é aluno de doutorado da UFU. Suas principais áreas são: acionamento e controle de máquinas elétricas, modelagem matemática e simulação computacional.

D. A. Andrade, Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

Nasceu em Monte Alegre de Minas - Brasil, em 23 de Junho de 1956. Recebeu os títulos de graduação e mestrado em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e Ph. D. pela Universidade de Leeds, U. K. em 1980, 1987 e 1994, respectivamente. Durante o ano de 2000 realizou estágio de pós doutorado na VTEC, Blacksbur, VA, USA, pesquisando sobre novas estratégias sobre modelagem da MRV. Suas áres de interesse são: Projeto, simulação e técnicas de controle de máquinas elétricas, conversão eletromecânica de energia e qualidade de energia elétrica. Tem orientado e publicado diversos trabalhos na área.

A. W. F. V. Silveira, Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

Nasceu em Goiânia-GO em 1981. Graduou-se em Engenharia de Computação pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás. Obteve os títulos de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Uberlândia (UFU) na área de acionamentos de máquinas elétricas. Leciona na faculdade de engenharia elétrica (FEELT) da UFU, como professor efetivo, onde também realiza pesquisa para o desenvolvimento das estratégias de controle e acionamento de máquinas elétricas.

L. C. Gomes, Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

Nasceu em Barreira do campo - Brasil em 20 de outubro de 1972. Graduou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Obteve os títulos de Mestre e Doutor em 2002 e 2008, respectivamente, também em engenharia elétrica. Atua como professor da UFU desde 2003. Desenvolve pesquisa na área acionamento e controle de máquinas elétricas.

G. P. Viajante, Laboratório de Acionamentos Elétricos da Universidade Federal de Uberlândia Campus Santa Mônica, Uberlândia — MG, Brasil

Nasceu em Goiânia -Goiás - Brasil em 15 de novembro de 1976. Possui graduação em Engenharia de Computação pela PUC-Goiás (2006), mestrado em Engenharia Elétrica pela UFG- Goiás (2009). Atualmente é professor efetivo do IFG-Campus Itumbiara e aluno de doutorado em Engenharia Elétrica pela UFU-Uberlândia. Trabalha nas seguintes áreas: Sistemas Microcontrolados, Acionamentos e Controle de Máquinas Elétricas.v

References

N. Radimov, N. Ben-Hail, R. Rabinovici "Switched Reluctance Machines as Three-Phase AC Autonomous Generator", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 42, no. 11, pp. 3760-3764, November 2006. https://doi.org/10.1109/TMAG.2006.875352 DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2006.875352

W. Cai, "Comparison and review of electric machines for integrated starter alternator applications", IEEE-IAS, 2004.

P. Zhang, S. S. Williamson, "Recent status and future prospects of integrated starter-generator based hybrid electric vehicles" IEEE-VPPC, 2008.

J. G. W. West, "DC, induction, reluctance and PM motors for electric vehicles" Power Engineering Journal, Vol. 8, Issue: 2, 1994. https://doi.org/10.1049/pe:19940203 DOI: https://doi.org/10.1049/pe:19940203

I. Kioskeridis, C. Mademlis "Optimal Efficiency Control of Switched Reluctance Generators ", IEEE Transaction on Power Electronics, vol. 21, no. 4, pp. 1062-1072, July 2006. https://doi.org/10.1109/TPEL.2006.876827 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2006.876827

L. P. B. de Oliveira, A. C. Oliveira, E. R. C. da Silva, A. M. N. Lima e C. B. Jacobina "Acionamento Eletrônico de Motor a Relutância: Determinação do Perfil da Indutancia, Controle do Conjugado e Comutação Suave", Eletrônica de Potência, Vol. 8, No. 1.,2003. https://doi.org/10.18618/REP.2003.1.025032 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2003.1.025032

T. J. E. Miller, "Electronic Control of Switched Reluctance Machines", Newnes Power Engineering Series, Oxford, 2001. https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-5073-1.X5000-7 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-5073-1.X5000-7

T. Matsuo, J. Luo, E. P. Hoffman, T. A. Lipo N. Radimov, N. Ben-Hail, R. Rabinovici "Self Excited Variable Reluctance Generator", IEEE Industry Application Society, New Orleans, Louisiana, October 5-9.1997. https://doi.org/10.1109/IAS.1997.643139 DOI: https://doi.org/10.1109/IAS.1997.643139

V. Nedic, T. A. Lipo "Experimental Verification of Induced Voltage Self-Excitation of a Switched Reluctance Generator", IEEE Industry Application Conference, Roma, Italy, October 8-12, 2000. https://doi.org/10.1109/IAS.2000.880981 DOI: https://doi.org/10.1109/IAS.2000.880981

A. Martinez, J. Vina, F. Perez, E. Laloya, B. Martin, T. Pollan, B. Sanchez, J. Laladó "Steady-State Behavior of an AC Autonomous Switched Reluctance Generator", IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC, Rhodes, June 15-19, 2008. https://doi.org/10.1109/EPE.2007.4417590 DOI: https://doi.org/10.1109/EPE.2007.4417590

A. Martinez, et. al., "Use of an AC self-excited switched reluctance generator as a battery charger" /3th IEEE-PEMC, 2008. https://doi.org/10.1109/EPEPEMC.2008.4635372 DOI: https://doi.org/10.1109/EPEPEMC.2008.4635372

H. Chen, J. J. Gu "Implementation of the Three-Phase Switched Reluctance Machine System for Motors and Generators" JEEE Transactions on Mechatronics, vol. 15, no. 3, pp. 521-432, June 2010. https://doi.org/10.1109/TMECH.2009.2027901 DOI: https://doi.org/10.1109/TMECH.2009.2027901

A. V. S. Fleury, F. S. Silva; W. R. H. Araújo, D.A. Andrade, A. W. F. V. Silveira "Reduced switch count converter for switched reluctance generators", Eletrônica de Potência , Vol. 13, no. 3, Agosto 2008. https://doi.org/10.18618/REP.2008.3.177183 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2008.3.177183

A. W. F. V. Silveira, D.A. Andrade, L. C. Gomes, C. A. Bissochi Jr, H. de Paula "Generated voltage control in a switched reluctance motor/generator", Eletrônica de Potência , Vol. 15, No.3.,2010. https://doi.org/10.18618/REP.2010.3.203212 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2010.3.203212

G. G. Sotelo, M. R. Ribeiro, M. E-Mann, L. G. B. Rolim, J. L. da Silva Neto "Dynamic non-Inear model of a Switched Reluctance Machine for operation as motor/generator", Eletrônica de Potência , Vol. 15, No.1., 2010. https://doi.org/10.18618/REP.2010.1.021030 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2010.1.021030

D. A. Andrade, R. Krishnan, "Characterization of Switched Reluctance Machines Using Fourier Series Approach" in Proc. 36th IEEE Ind. Appl. Annu. Meeting, Sep. 2001, pp. 48-54. https://doi.org/10.18618/REP.2003.2.069077

C. G. C. Neves, N. Sadowski, Y. Lefevre, R. Carlson "Modelagem dos Ambientes Eletromagnético e Mecanico do Motor de Relutincia Chaveado", Eletrônica de Potência, Vol. 2, No.1., 1997. https://doi.org/10.18618/REP.1997.1.023028 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.1997.1.023028

L. L. N. dos Reis, A. A. R. Coelho, O. M. Almeida, R. N. C. Almeida, "Modeling and control of switched reluctance motor drives based on set point relay" Eletrônica de Potência - SOBRAEP, Vol. 13, No3., 2008. https://doi.org/10.1109/IAS.2001.955391 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2008.3.163170

L. O. A. P. Henriques, L. G. B. Rolim, W. I. Suemitsu, P.J. C. Branco, "Uma revisão das estratégias de redução de ondulações de conjugado no motor de relutância chaveado", Eletrônica de Potência , Vol. 8, no. 1,2003. https://doi.org/10.18618/REP.2003.1.016024 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2003.1.016024

P. P. Paula, W. M. da Silva, J. R. Cardoso, S. . Nabeta "Simulação do Desempenho de Motores e Geradores de Relutância Chaveados" , Eletrônica de Potência , Vol. 8, No.2., 2003. https://doi.org/10.18618/REP.2003.2.069077 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2003.2.069077

V. R. Bemardeli, D. A. Andrade, A. W. F. V. Silveira, L. C. Gomes, G. P. Viajante, L.G.Cabral "Self-Excited Switched ~Reluctance ~ Generator" X/ Congresso Brasileiro de Eletrénica de Poténcia - COBEP, 2011, https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085193 DOI: https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085193

E. S. L. Oliveira, A. Coelho, M. L. Aguiar, M. Suetake "Investigation on Single-phase Switched Reluctance Reluctance Generator Under Variable Speed" X7 Congresso Brasileiro de Eletronica de Poténcia - COBEP, 2011. https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085302 DOI: https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085302

L. L. N. Reis, R. N. Almeida, W. A. Silva, G. M. P. Mendes, O. M. M Almeida "Self-tuning Control for Current Loop in a Switched Reluctance Motor Drive" X7 Congresso Brasileiro de Eletronica de Poténcia - COBEP, 2011. https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085325 DOI: https://doi.org/10.1109/COBEP.2011.6085325

Published

2011-11-30

How to Cite

[1]
V. R. Bernardeli, D. A. Andrade, A. W. F. V. Silveira, L. C. Gomes, and G. P. Viajante, “Gerador a Relutância Variável Operando no Modo Auto-excitado”, Eletrônica de Potência, vol. 16, no. 4, pp. 357–366, Nov. 2011.

Issue

Section

Original Papers