Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23864
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Propostas para Regulação de Tensão em Geradores de Indução Trifásicos Autoexcitados: Análise com Carga Dinâmica e com Carga Desequilibrada
Alternate title (s): Proposals for Voltage Regulation in Three-phase Self-excited Induction Generators: Analysis with Dynamic Load and with Unbalanced Load
Author: Silva, Fernando Bento
First Advisor: Guimarães, Geraldo Caixeta
First coorientator: Bissochi Junior, Carlos Augusto
First member of the Committee: Moraes, Adélio José de
Second member of the Committee: Salerno, Carlos Henrique
Third member of the Committee: Silva, Rui Vagner Rodrigues da
Fourth member of the Committee: Alves, Antônio César Baleeiro
Summary: Esta tese apresenta propostas para controlar a tensão terminal nos geradores de indução trifásicos autoexcitados baseando na metodologia dos compensadores estáticos de reativo (Static var Compensators). Entretanto, diferente do método tradicional que utiliza tiristores em antiparalelo chaveando reatores, o regulador de tensão proposto, utiliza interruptores bidirecionais (Bidirectional Switches). Estas chaves são acionadas por meio de um sinal PWM proveniente da atuação de um controlador PID, gerando uma tensão eficaz sobre estes reatores, que consome a energia reativa do sistema, controlando a tensão terminal do gerador. Partindo da utilização de interruptores bidirecionais, são apresentadas duas propostas de regulador de tensão para geradores de indução trifásicos autoexcitados. A primeira é voltada para cargas equilibradas, onde o regulador apresenta apenas um controlador PID no seu circuito. Neste caso, a performance do regulador é testada diante de carga dinâmica (partida direta de um motor de indução). Para esta são apresentados os resultados computacional e experimental. Já a segunda proposta, visa aprimorar o funcionamento do regulador de tensão apresentado na primeira, por permitir que o gerador de indução mesmo que esteja alimentando carga desequilibrada possa apresentar uma tensão terminal mais simétrica possível e dentro da faixa de regulação de tensão permissível. Neste caso, é proposto um regulador de tensão com controle individual para cada fase do gerador, ou seja, os interruptores bidirecionais de cada fase recebem um sinal PWM proveniente de controladores diferentes. Assim, a atuação deste regulador permite o fornecimento da energia reativa necessária para manter a tensão de cada fase dentro do valor estabelecido, compensando a influência do desequilíbrio de tensão. Para esta proposta, os resultados são apresentados por meio de simulação computacional.
Abstract: This thesis presents proposals for controlling the terminal voltage on three-phase self-excited induction generators, based on the methodology of static var compensators. However, different to the traditional method that uses thyristors in antiparallel switched reactors, the proposed voltage regulator uses bidirectional switches. These switches are triggered by means of a PWM signal that originates from the operation of a PID controller, thus generating an effective voltage over reactors that consumes the reactive power from the system, and through such controlling the terminal voltage of the generator. Based on the use of bidirectional switches, two voltage regulator proposals are presented for the three-phase self-excited induction generator. The first is directed toward balanced loads, where the regulator presents only a PID controller on its circuit. In this case, the performance of the regulator is tested in the presence of a dynamic load (direct startup of an induction motor). To demonstrate further this case, computer and experimental results are presented. However, the second case looks at optimizing the working of the voltage regulator presented in first proposal, as it allows the induction generator, even when supplied with an unbalanced load, to present the most symmetrical terminal voltage possible, while maintaining it within the permitted voltage regulation range. In this case, a voltage regulator is proposed with individual control for each phase of the generator, that is, the bidirectional switches of each phase receive a PWM signal from different controllers. Thus, the switching of this regulator allows for the supply of the reactive energy necessary for maintaining the voltage of each phase within the established value, while compensating the influence of voltage unbalance. In order to demonstrate this proposal, the results are presented by means of computer simulation.
Keywords: Engenharia elétrica
Máquinas elétricas de indução
Reguladores de voltagem
Electrical engineering
induction machines
Voltage regulators
Interruptores Bidirecionais
Regulador de Tensão
Compensador Estático de Reativo
Gerador de Indução Autoexcitado
Static Reactive Compensator
Voltage Regulator
Self-excited Induction Generator
Bidirectional Switches
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: SILVA, Fernando Bento. Propostas para Regulação de Tensão em Geradores de Indução Trifásicos Autoexcitados: Análise com Carga Dinâmica e com Carga Desequilibrada - Uberlândia. 2018. 117 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.306
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.306
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23864
Date of defense: 20-Dec-2018
Appears in Collections:TESE - Engenharia Elétrica

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