Análise do desempenho de um gerador de indução trifásico autoexcitado por capacitores

Abstract

Resumo: Neste estudo serão demonstrados os resultados de uma pesquisa e ensaio em laboratório de uma máquina de indução utilizada na geração de energia elétrica. A pesquisa foi baseada na máquina de indução com rotor tipo gaiola de esquilo com propósito de explorar as vantagens oferecidas por este equipamento e incentivar o desenvolvimento de novas tecnologias que viabilizem a aplicação do gerador de indução (GI) como alternativa ao aproveitamento dos potenciais de geração de energia elétrica, como é o caso das centrais de geração eólica e micro usinas hidrelétricas operando isoladas do sistema interligado nacional. Serão abordadas as vantagens e desvantagens desta aplicação comparando-as com o emprego dos geradores sincronos, que é o equipamento destinado para tal finalidade. O objetivo do estudo é avaliar a viabilidade da aplicação do GI em substituição aos geradores sincronos como alternativa de redução de custos na implantação de micro usinas de geração de energia elétrica em áreas rurais afastados dos centros de geração e distribuição e permitir a valorização das características e potencialidades regionais e locais. Primeiramente foram realizados os testes em vazio e rotor bloqueado a fim de determinar os parâmetros da máquina de indução. Em seguida foram realizados vários ensaios utilizando a máquina de indução na função gerador, com diferentes valores de cargas, capacitores para fornecimento de energia reativa, variação da velocidade do gerador, entre outros. Para os ensaios foram utilizados uma máquina de indução de 2,2 KW na função gerador, banco de capacitores, cargas resistivas, instrumentos de medição, motor de corrente contínua e gerador sincrono para emulação da máquina primária.

Abstract: In this study will be demonstrated the results of research and testing in the laboratory of an induction machine used to generate electricity. The research was based on the squirrel cage rotor induction machine in order to exploit the advantages offered by this product and encourage the development of new technologies that make possible the application of induction generator as an alternative to the use of the potential of power electric generation, as in the case of plants of wind power and micro hydro power plants operating isolated from the national grid. The advantages and disadvantages of this appication comparing them with the use of synchronous generators, which is the equipment used for this purpose will be addressed. The objective of the study is to evaluate the feasibility of application of IG to replace the synchronous generators as cost-saving alternative to deploying micro power plants for electricity generation in rural areas away from the generation and distribution centers and allow the appreciation of the characteristics and regional and local potential. Initially no load and locked rotor tests to determine the parameters of the induction machine were performed. Then various tests were performed using the induction machine in the generator function, to different values os load, capacitors for supply reactive power, variation in the generator speed, and others. For the tests were used a 2.2KW induction machine in the generator function, capacitor bank, resistive loads, measuring instruments, Dc motor and synchronous generator to emulation primary machine.