Geradores de indução: motores de indução trifásico operando como geradores em paralelo com a rede elétrica em usinas eólicas

Abstract

Considerando o cenário atual da geração eólica no Brasil, nas quais os leilões de energia eólica têm derrubado os preços do MWh produzido, premiando projetos competitivos economicamente, sob essa ótica neste trabalho é feito um estudo sobre o motor de indução trifásico operando como gerador. Foi abordado neste trabalho: uma explicação sobre as turbinas eólicas, forças que atuam nas pás e diferenças entre projetos construtivos, e uma explicação profunda sobre máquina de indução elétrica operando como gerador. Para isso a máquina escolhida foi o motor de indução trifásico (MIT) com rotor em gaiola de esquilo, essa máquina apresenta uma construção robusta, exige pouca manutenção e devido a sua produção em larga escala apresenta baixo custo frente aos motores síncronos que além de apresentarem alto custo de aquisição necessitam de manutenções frequentes. O (MIT) com rotor em gaiola de esquilo operando como gerador sofre variações na tensão e corrente conforme a carga que ele está alimentando varia, foram abordados métodos de regulação de tensão que permitem atenuar essa variação de tensão e corrente. Com a finalidade de prever o comportamento desse motor operando como gerador foram realizados ensaios em laboratório para levantamento dos parâmetros do modelo matemático do motor, com os parâmetros do modelo a simulação no MatLab foi realizada resultando em gráficos que demonstram a operação da máquina de indução operando como gerador, através desses gráficos foi possível a elaboração de análises e conclusões.

Considering the current scenario of wind generation in Brazil, in which wind energy auctions have knocked down the prices of MWh produced, rewarding economically competitive projects, from this perspective, a study is made on the three-phase induction motor operating as a generator. It was covered in this paper: an explanation of wind turbines, forces acting on blades and differences between construction projects, and an in-depth explanation of electric induction machine operating as a generator. For this the machine chosen was the three-phase induction motor (MIT) with squirrel cage rotor, this machine has a robust construction, requires little maintenance and due to its large-scale production has low cost compared to synchronous motors that besides having high cost of purchase require frequent maintenance. The squirrel cage rotor (MIT) operating as a generator suffers variations in voltage and current as the load it is feeding varies. Voltage regulation methods have been approached to attenuate this voltage and current variation. In order to predict the behavior of this motor operating as a generator, laboratory tests were performed to survey the parameters of the motor mathematical model, with the model parameters the simulation in MatLab was performed resulting in graphs that demonstrate the operation of the induction machine operating. As a generator, through these graphs it was possible to elaborate analyzes and conclusions.