CONVERSOR MATRICIAL PARA INTERLIGAÇÃO DE GERADORES EÓLICOS RESIDENCIAIS
Caique Nunes Maria Santana
Santana, Caique Nunes Maria
Roberson Adriel Bergamnn Ledebuhr
Ledebuhr, Roberson Adriel Bergmann
Fabio Luis Tomm
Tomm, Fabio Luis
22/03/2023
204-216
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ENGENHARIAS - AUTOMAÇÃO, ROBÓTICA, METROLOGIA E ENERGIA: ESTUDOS E TENDÊNCIAS - VOLUME 1
Os processos industriais que, alimentados por corrente alternada, necessitam de níveis específicos de tensão e fase para acionamento e controle, o que pode ser provido por conversores estáticos de potência CA/CA. A geração de energia elétrica também é um processo industrial, portanto há a necessidade da modulação de potência para entrega à rede. A energia eólica é uma das fontes de energia com amplo crescimento. Uma das razões para isso se deve a grandes melhorias na tecnologia de conversão, levando a custos mais baixos. O uso dos geradores síncronos têm apresentado crescimento nas turbinas eólicas desde o final do século XX, esta máquina gera tensão e corrente com frequências variáveis de acordo com a variação da velocidade do vento. Devido à intermitência dos ventos, faz-se necessário o controle da potência despachada à rede, convencionalmente, mediante ao conversor back-to-back. Esses conversores possuem um barramento CC, munido de um capacitor, pesado e volumoso que é substituído regularmente e isto implica em custos de manutenção. Pelas características modulares, quando um capacitor de barramento apresenta defeito, há a necessidade de substituição do conversor estático por completo. Em contrapartida, o conversor matricial (CM), como conversor CA/CA direto, sem a necessidade de capacitor de barramento, modulado por largura de pulso (PWM – PulseWidth Modulation), possui potencial para substituir a estrutura do conversor back-to-back. A ausência de um barramento CC entre a conversão CA/CA aumenta consideravelmente o tempo de vida do sistema e diminui a manutenção. Graças a este fator, apresenta-se neste trabalho uma alternativa de melhor custo-benefício, em aerogeradores residenciais. Aplicada a modulação por largura de pulso senoidal ao conversor matricial, este buscará o menor nível de tensão sobre os interruptores, visto que seu algoritmo prevê a condição de buscar o próximo pulso da entrada trifásica, acionador do driver do MOSFET para que isto se suceda. Em virtude disto, é mostrado que o conversor matricial atua de forma eficiente na modulação da potência de saída de um gerador síncrono, provendo menores perdas por chaveamento e consequentemente uma vida útil maior em comparação ao conversor back-to-back.
Energia eólica, Conversor matricial, Aerogeradores residenciais.
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