Defesa de Mestrado – Leonardo Ferreira Pacheco Malta Martins – 13/8/2021
03/08/2021 10:49
| Defesa de Dissertação de Mestrado | |
| Aluno | Leonardo Ferreira Pacheco Malta Martins |
| Orientador
Coorientador |
Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC
Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC |
| Data | 13/8/2021 (sexta-feira) – 14h
Videoconferência (meet.google.com/vnj-qgkq-jcy) |
| Banca | Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC (presidente);
Prof. Carlos Henrique Illa Font, Dr. – UTFPR; Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC; Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC. |
| Título | Microgeração Eólica Embarcada para Aerogeradores com Asas Cabeadas |
| Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta o projeto de um microgerador eólico a ser embarcado na unidade de voo de um aerogerador com asas cabeadas, mais conhecido como Airborne Wind Energy (AWE), uma tecnologia inovadora atuante na área de geração de energia eólica. O aerogerador considerado é do tipo pumping kite, desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Energias Renováveis da UFSC (UFSCkite), o qual consiste basicamente de uma asa cabeada, uma unidade de voo, para controle de trajetória, e outra unidade de solo, responsável pela geração de energia. O objetivo central do microgerador projetado é de fornecer potência necessária para alimentar os componentes presentes na unidade de voo do sistema AWE: dois servomotores, um microcontrolador, sensores e periféricos. Atualmente um pack de baterias é utilizado para este fim, porém sua capacidade limitada em algumas horas inviabiliza um trabalho contínuo por parte do sistema. Deste modo, o microgerador deve suprir a energia demandada por toda eletrônica embarcada na unidade de voo, enquanto as baterias entram como um backup para eventuais quedas na geração da microturbina, ao passo que, com a ocorrência de alta geração, aproveita-se para recarregar o pack de baterias. O trabalho apresenta o levantamento do modelo do microgerador, mais especificamente suas curvas de potência: potência gerada, coeficiente de potência e pontos de máxima potência, todas identificadas em função da variação da velocidade do vento. O levantamento das curvas do microgerador é realizado através de testes laboratoriais com uso de túnel de vento, para consequente aplicação da técnica de Power Signal Feedback (PSF) como método de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT), cuja aplicação exige a identificação do modelo da microturbina. A partir disso, o projeto do controlador, em nível de simulação com auxílio do software PSIM, é apresentado. Propõe-se uma técnica de PSF adaptada, com uso completo do polinômio característico da curva de MPPT e alteração de referência de controle para evitar dissipação de energia excedente gerada, quando o pack de baterias estiver carregado. Além disso, é apresentada a caracterização dos componentes que fazem parte da microturbina: rotor, gerador, retificador trifásico, conversor CC-CC, assim como o sistema de aquisição de dados baseado em microcontrolador. Como resultados foi possível obter, em nível de simulação, valores que chegam em torno de 64 W de potência para o circuito em malha fechada, atuando em velocidades do vento de até de 33 m/s. | |
