Controle de conversores para aproveitamento de energia das ondas oceânicas.
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-06012020-114159/ |
Resumo: | Este trabalho tem como objetivo explorar as técnicas de controle dos conversores MSC - Machine Side Converter e GSC - Grid Side Converter para geração de energia a partir das ondas do mar por meio de geradores lineares diretamente acoplados. O tipo de gerador utilizado nas análises é linear, com ímãs permanentes e com núcleo de ar no transladador. Realiza-se a modelagem das diversas partes que constituem o sistema de geração. Essas partes são divididas em: comportamento hidrodinâmico, máquina elétrica, otimização da potência gerada, controle do conversor MSC e controle do conversor GSC. A partir da modelagem os sistemas de geração são simulados no programa PSIM. Constatou-se que o gerador utilizado nas análises é pouco explorado na literatura e tem como principal característica uma resistência série elevada e consequentemente perdas elevadas. Para que os conversores pudessem ser aplicados a esse gerador, desenvolveram-se equacionamentos novos para maximizar a potência gerada. Inclui-se nesta análise o funcionamento do MSC com base em ponte retificadora a diodos. Abordam-se os problemas relacionados com o controle do GSC devido à oscilação de potência natural das ondas do mar. Para sanar esses problemas propõem-se novos métodos de controle. A fim de validar um dos métodos de controle propostos constrói-se uma plataforma de testes composta por um acionamento e mecânico e circuito conversor de potência associados ao gerador linear cuja construção resultou de trabalho desenvolvido anteriormente no Laboratório de Máquinas Elétricas da USP. |
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Controle de conversores para aproveitamento de energia das ondas oceânicas.Wave energy generation converter\'s control.Direct drive generatorEletrônica de potênciaEnergia marémotrizGeração de energia por ondas do marGrid side converterInstantaneous powerLinear generatorMachine side converterOndas (Oceanografia)Wave energy generationEste trabalho tem como objetivo explorar as técnicas de controle dos conversores MSC - Machine Side Converter e GSC - Grid Side Converter para geração de energia a partir das ondas do mar por meio de geradores lineares diretamente acoplados. O tipo de gerador utilizado nas análises é linear, com ímãs permanentes e com núcleo de ar no transladador. Realiza-se a modelagem das diversas partes que constituem o sistema de geração. Essas partes são divididas em: comportamento hidrodinâmico, máquina elétrica, otimização da potência gerada, controle do conversor MSC e controle do conversor GSC. A partir da modelagem os sistemas de geração são simulados no programa PSIM. Constatou-se que o gerador utilizado nas análises é pouco explorado na literatura e tem como principal característica uma resistência série elevada e consequentemente perdas elevadas. Para que os conversores pudessem ser aplicados a esse gerador, desenvolveram-se equacionamentos novos para maximizar a potência gerada. Inclui-se nesta análise o funcionamento do MSC com base em ponte retificadora a diodos. Abordam-se os problemas relacionados com o controle do GSC devido à oscilação de potência natural das ondas do mar. Para sanar esses problemas propõem-se novos métodos de controle. A fim de validar um dos métodos de controle propostos constrói-se uma plataforma de testes composta por um acionamento e mecânico e circuito conversor de potência associados ao gerador linear cuja construção resultou de trabalho desenvolvido anteriormente no Laboratório de Máquinas Elétricas da USP.This work aims to study the techniques used to control the MSC - Machine Side Converter and GSC - Grid Side Converter for wave energy generation by direct drive linear generators. The generator used in this analysis is linear, with permanent magnets and with an air cored translator. The modeling of the many parts that constitutes the generation system is performed. These parts are divided into: hydrodynamic behavior, electrical machine, power generation optimization, MSC converter control and GSC converter control. The complete modeling allows building simulation models in the software PSIM. It was found that the generator used on the analysis is little explored on the literature and its main characteristic are the high series resistance and hence high ohmic losses. A new theoretical development was necessary to maximize the generated power. A three-phase bridge rectifier was applied to this case. Problems related with the GSC converter due to the oscillation in the generated power are addressed. To solve these problems a new control method is proposed. In order to validate the control a testing platform is build. This platform is composed by a mechanical drive system and a power conversion circuit connected with a linear generator. The linear generator was built in a previous work developed by the Laboratório de Máquinas Elétricas da USP.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPChabu, Ivan EduardoMatakas Junior, LourençoAbe, Felipe Yoshimatsu2019-09-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-06012020-114159/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2020-01-07T13:50:02Zoai:teses.usp.br:tde-06012020-114159Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212020-01-07T13:50:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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