Controle por DSP conversores de potencia para acionamento de gerador de indução conectado a rede monofasica

Abstract

Orientador: Jose Antenor PomilioDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: O uso de máquina de indução trifásica como gerador apresenta inúmeros atrativos, especialmente por sua robustez e baixos custos de aquisição e operacional. No entanto a má regulação de tensão e de freqüência são restrições importantes em aplicações em que a boa qualidade da energia suprida deva ser garantida. O uso adequado de conversores eletrônicos de potência associados ao gerador de indução permitem obter os desempenhos desejados e, adicionalmente, podem operar em um sistema sem controle da velocidade mecânica do gerador, o que simplifica expressivamente a instalação de microcentrais hidrelétricas, com aplicação típica no meio rural. Em tais situações é comum a existência de redes monofásicas. Este trabalho estuda métodos de conexão do sistema de geração a uma rede monofásica, a qual serve como supridora de um excesso de demanda local, ou como receptora do excedente da energia gerada. O comando dos conversores eletrônicos empregados é feito por meio de um DSP, o qual controla o fluxo de potência e as formas de onda sintetizadas pelos conversores. São apresentadas e discutidas características e limitações de diferentes tipos de conversores com relação à capacidade de garantir a qualidade da energia gerada e, ao mesmo tempo, fazer o balanço de potência entre gerador e rede. Resultados experimentais verificam as análises e simulações, comprovando as expectativasAbstract: The use of three-phase induction generator presents many advantages mainly due to its robustness and low cost. However, the low performance in terms of voltage and frequency stabilization are important drawbacks if it is necessary to guarantee the power quality. The use of power electronic converters associated with the induction generator allows to improve the operation characteristics ofthe system, stabilizing both, voltage and fi-equency. Additionally it is not necessary to control the speed of the generator, drastically simplifying the installation of such a system in micro rural hydro power plants. It is common in the Brazilian rural areas to have access only to a single-phase grid. This work studies methods to connect the local three-phase generator to the single-phase grid. The grid works supplying the additional power consumed by the local load or absorbing the exceeding generated power. The power electronic converters are controlled by a DSP that determines the power flow and the current waveforms. The characteristics and limitations of each different approach are presented and discussed, considering power quality aspects. The analysis and simulation results are confirmed by experimental resultesMestradoMestre em Engenharia Elétric