Dissertação

Electromagnetic Design of a PM Synchronous Generator for a 20 kW Ultra-low Head Hydro Turbine EVALUATED

O retorno de uma estação de aproveitamento de energia das marés é maioritariamente relacionada com dois factores: o capital inicial investido na aquisição de geradores eléctricos e no lucro obtido, dependente da eficiência do gerador. Assim, fazer este tipo de projectos atractivos para os investidores depende sobretudo da capacidade de construir novos geradores, que sejam mais baratos e mais eficientes. Esta dissertação visa executar o design electromagnético de um gerador síncrono de magnetos permanentes para uma turbina de baixa velocidade com 20 kW que supere as caraterísticas electromecânicas do gerador disponível no mercado Ginlong PMG-20K, que foi identificado previamente como sendo a solução mais rentável para os locais com velocidade de corrente inferior a 3 m/s. O projecto do gerador síncrono de magnetos permanentes foi planeado em duas fases distintas: a optimização electromecânica do desenho do gerador seguida da simulação em ambiente virtual da solução óptima obtida. O modelo da operação electromagnética do gerador síncrono de magnetos permanentes foi codificado para software de modo a que os resultados que dele derivam fossem utilizados como entrada para um algoritmo genético de optimização com multi-objectivos para obter a solução óptima para o arranjo dos enrolamentos e dimensões geométricas. Apesar da falta de informação acerca da eficiência e custo dos materiais do gerador Ginlong PMG-20K, e ainda que os resultados obtidos para o gerador optimizado mostram que estes têm características electromecânicas semelhantes, o segundo tem menor volume e um preço de prototipagem que permite construir uma versão comercial competitiva.
tidal power, electromagnetic design, permanent magnet synchronous generator, winding harmonics, rotor losses

Maio 26, 2017, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Robert Nilssen

NTNU

Professor

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado