Eletroeletrônico

O sistema eletroeletrônico deste protótipo está sendo construído com base nos estudos de geração de energia elétrica. Todo o embasamento teórico encontra-se na página do Sistema Eletroeletrônico

Gerador elétrico

Para escolha do gerador desse protótipo, foram pesquisados os padrões de motores disponíveis no mercado, afinal geradores sob medida
aumentam o custo, então a forma mais simples e barata de se ter um gerador é escolher uma máquina elétrica que normalmente é utilizada como motor e utilizá-la como gerador.

Foi escolhido para este protótipo uma máquina de indução trifásica do tipo gaiola de esquilo, já que elas são mais baratas e fáceis de encontrar.

Como o perfil aerodinâmico foi previamente projetado para fornecer uma potência mecânica de aproximadamente 400W,
se faz necessário escolher um gerador que possa converter uma potência nominal próxima desse valor.

De acordo com a tabela padrão da WEG, os valores de potência nominal mais próxima do valor desejado de
geração são de 0.5 HP (372,84995 Watts) e 0.75 HP (559,274925 Watts)
Com isso, escolhemos o motor de 0.5 HP (372,84995 Watts) para utilizar nesse protótipo.

A máquina escolhida é de 0.5HP e 2 polos (assíncrono), com rotação e conjugado nominais de 1700 RPM e 2,193235 N.m operando no modo motor.

Excitação do Gerador de Indução:

Como este protótipo está sendo projetado para operar independentemente da rede elétrica, precisamos utilizar capacitores de auto-excitação para fornecer potência reativa para a máquina e estabilizar a mesma na tensão de operação.

Como este protótipo está sendo desenvolvido para ser utilizado isoladamente da rede elétrica, devemos utilizar capacitores para auto-excitação do mesmo.

A máquina de indução escolhida operando em ligação triângulo pode fornecer cerca de 2A por fase e 1A por linha.

Os capacitores podem fornecer mais corrente em ligação triângulo, diminuindo a capacitância necessária para a auto-excitação e consequentemente diminuindo os custos.

Os capacitores escolhidos foram montados em ligação estrela e calculados para uma capacitância de 22uF, resultando em 220V de tensão de fase no banco de capacitores para correntes de 1A passando pelos capacitores a 60Hz.

Retificador:

Inversor de Frequência

Motor/Gerador (101410524)


(figura 1.3)

O presente motor utilizado neste projeto foi selecionado pois se encaixa nos quesitos teóricos com o motor: potência de 20W até 300W, eficiência de 64% a 70% na faixa de 2400 a 3500 RPM e torque de 0.7N/m. Além disso, como o motor possuí uma valor de torque relativamente baixo, ventos mais fracos já o colocarão em movimento, contribuindo para uma produção de energia contínua.

A potência em Watts do motor deve ser compatível com a potêcia das hélices. Escolhemos uma pequena escala para o protótipo zero e tivemos que limitar o tamanho das hélices e seu perfil aerodinamico (ârea de arrasto + ângulo de ataque) das pás, o que também limitou a potência, rpm e torque do motor.

Testes com o motor ainda não foram realizados. Após a conclusão e a coleta de dados, está página será atualizada.


gerador.jpeg (13.6 kB) Cristthian Marafigo Arpino, 27/08/2017 20:44