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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49551| Tipo do documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Desenvolvimento e análise experimental de um regulador de tensão para o gerador de indução trifásico conectado na forma bifásica |
| Autor(es): | Ribeiro, Arthur Martins |
| Primeiro orientador: | Silva, Fernando Bento |
| Primeiro membro da banca: | Santos, Ivan Nunes |
| Segundo membro da banca: | Bissochi Junior, Carlos Augusto |
| Resumo: | Neste trabalho, apresenta-se o projeto e a implementação de um regulador de tensão digital para um gerador de indução trifásico que é autoexcitado e conectado de forma bifásica usando a configuração Fukami. Nessa configuração, a máquina de indução trifásica é excitada por dois capacitores entre duas fases, gerando um ponto central onde outro capacitor é conectado à fase restante e à carga, criando uma configuração bifásica. Dessa forma, permite-se que o gerador de indução seja utilizado de forma isolada e portátil, o que é possível principalmente devido ao fato de a máquina de indução ser mais robusta e de custo mais acessível se comparada com uma máquina síncrona, que é utilizada atualmente para essa finalidade. No entanto, o funcionamento deste tipo de máquina como gerador não é capaz de manter a tensão terminal estável em uma mudança de carga, pois depende do equilíbrio de potência reativa do sistema. Para superar esse problema, foi proposto um regulador baseado no microcontrolador ESP32 contendo um controlador PI (Proporcional-Integral) desenvolvido de forma digital na linguagem C. A tensão do gerador é monitorada com um sistema de aquisição de tensão na carga, que fornece ao conversor analógico-digital do ESP32 um nível de tensão contínuo proporcionalmente próximo ao valor RMS da tensão gerada. Como elemento atuador, foi utilizada uma configuração com um interruptor bidirecional de potência, controlado por um sinal PWM gerado pelo circuito de controle da ESP32. Assim, de acordo com a variação de carga no gerador, o controlador PI ajusta constantemente o ciclo de trabalho para manter a tensão terminal no valor desejado de 220 V na carga, atuando como um abaixador de tensão. |
| Abstract: | This work presents the design and implementation of a digital voltage regulator for a threephase induction generator that is self-excited and connected in a two-phase arrangement using the Fukami configuration. In this configuration, the three-phase induction machine is excited by two capacitors connected between two phases, creating a central point where another capacitor is connected to the remaining phase and to the load, thus forming a two-phase configuration. This allows the induction generator to be used in isolated and portable applications, which is mainly possible due to the fact that the induction machine is more robust and more affordable than the synchronous machine currently used for this purpose. However, the operation of this type of machine as a generator is not able to keep the terminal voltage stable under a load change, since it depends on the reactive power balance of the system. To overcome this problem, a regulator based on the ESP32 microcontroller was proposed, containing a PI (Proportional-Integral) controller developed digitally in the C language. The generator voltage is monitored by a voltage acquisition system at the load, which provides the ESP32 analog-to-digital converter with a DC voltage level proportionally close to the RMS value of the generated voltage. As the actuating element, a configuration with a bidirectional power switch was used, controlled by a PWM signal generated by the ESP32 control circuit. Thus, according to the load variation in the generator, the PI controller continuously adjusts the duty cycle in order to keep the terminal voltage at the desired value of 220 V at the load, acting as a voltage step-down stage. |
| Palavras-chave: | Gerador de indução autoexcitado Regulador de tensão Configuração Fukami Controlador PI Conexão bifásica ESP32 |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Referência: | RIBEIRO, Arthur Martins. Desenvolvimento e análise experimental de um regulador de tensão para o gerador de indução trifásico conectado na forma bifásica. 2026. 36 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49551 |
| Data de defesa: | 27-Ago-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Elétrica |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| DesenvolvimentoAnáliseExperimental.pdf | 1.29 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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