Geração com Máquinas de Indução: uma contribuição ao estudo de Geradores de Indução

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1 Gerção com Máquins e Inução: um contriuição o estuo e Gerores e Inução M. O. Oliveir, IEEE Memer, D. A. C. Lim, UFGS University, L. A. Wlntus, UFGS University, O. E. Perrone, UNM University, A. S. Brets, IEEE Senior Memer,. W. Orelln Pucr, Osinergmin Astrct Over the lst yers the cost increse, limite reserves, n verse environmentl impct of fossil fuels, n the governmentl incentives hve me tht the win energy to e one of the fstest growing renewle energy sources. In this context, this pper presents rief explntion theoreticl out moeling n opertion chrcteristics of the min Inuction Genertors (IG use in win genertors. It is presenting theoreticl stuy of Squirrel-Cge IG, Self-Excite IG n Douly Fe IG. Keywors Inuction genertor, electric moeling, mechnicl moel. O I. INTODUÇÃO crescimento grul no consumo e energi elétric, os ltos custos ssocios o umento cpcie s linhs e trnsmissão e ificule e otenção e licençs mientis pr grnes empreenimentos têm motivo governos e empress privs à usc e novs fontes e gerção e energi elétric como lterntiv às grnes unies e gerção tricionis []. Nesse contexto, visuliz-se o crescente interesse n utilizção e fontes renováveis oriuns o vento, águ e o sol, tornno-se hoje um setor e grnes investimentos e pesquiss. Por outro lo, o ixo custo e quisição e simplicie e utilizção como geror, levrm às mquins e inução um lto nível e populrie quno utilizo como Geror e Inução (GI. Est preferênci eve-se principlmente às vntgens os GI em relção os Gerores Síncronos (GS, entre s quis temos: reuzio custo unitário, usênci e um fonte extern e excitção em corrente iret, mior roustez e fcilie e mnutenção []. No entnto, o elevo consumo e energi retiv e frc regulção e tensão e frequênci em conições e velocie vriável tornm-se os principis prolems este tipo e máquins [3]. M. O. Oliveir, O. E. Perrone e L. A. Wlntus trlhm no CEED - UNM, Argentin (oliveir@fio.unm.eu.r, perrone@fio.unm.eu.r, wlntus@gmil.com A. S. Brets e D. A. C. Lim são com Universie Feerl o io Grne o Sul (UFGS, Porto Alegre, Brsil (e-mils: rets@ece.ufrg.r, iomr.lim@ece.ufrgs.r.. W. Orelln Pucr é com o Orgnismo Supervisor e l Inversión en Energí y Minerí (Osinergmin, Lim, Perú (e-mil: rorelln@gfe.supervisores.go.pe. Este trlho vis contemplr e mneir simplific e sucint o estuo relciono às crcterístics e operção e moelgem os GI qunto o tipo e excitção. Dest form, será presento um estuo teórico máquin e inução quno utilizo como GI com rotor Giol e Esquilo (GIGE, GI com Auto Excitção (GIAE e o GI Duplmente Excito (GIDE. II. MÁQUINA DE INDUÇÃO As crcterístics e reversiilie n conversão e energi, que presentm s máquins e inução, tornm um s máquins elétrics mis utilizs hoje em i n inústri. Por presentr um om esempenho e um ixo custo e quisição, máquin e inução é mis utiliz como motor, seno conheci como motor ssíncrono. Primeirmente poemos clssificr os GI em função s crcterístics construtivs o rotor iviino-se ssim em: geror e inução rotor oino e geror e inução rotor giol e esquilo. Logo, consierno s crcterístics rottivs máquin primri o GI poe ser e velocie constnte e/ou e velocie vriável. Por fim, se consierrmos locção o GI temos sicmente us configurções, pr operção interlig e/ou pr operção isol. Além isso, em [3] se fz um clssificção os GI em função s crcterístics e velocie e frequênci est máquin, qul é present seguir. A. Velocie-Constnte e Frequênci-Constnte Neste esquem, velocie máquin primri é mnti constnte. Um GI nest configurção poe operr sore um rrmento infinito com um eslizmento e % 5% cim velocie e sincronismo. Estes gerores presentm mior simplicie que os gerores síncronos e são mis econômicos. Além isso, são mis fáceis e operr e controlr, requereno menor mnutenção [3]. B. Velocie-Vriável e Frequênci-Constnte A operção em velocie-vriável os sistems e gerção eólicos presentm ltos renimentos pr ixs e lts velocies o vento. Isso result em um mior renimento energético nul por cpcie instl. Os esquems mis comumente utilizos pr oter um frequênci e sí constnte são:

2 Conversores AC-DC-AC: pós o vento e poerosos tiristores, sí e corrente ltern (AC o geror e inução trifásico é converti em corrente contínu (DC trvés e um ponte retificor e logo converti novmente em AC utilizno comutores lineres. Do que frequênci é utomticmente fix pel linh e energi, eles tmém são conhecios como conversores síncronos [3]. Geror e Inução e Dupl Sí (GIDS: o GIDS constitui-se e um máquin e inução trifásic e rotor oino, mecnicmente coplo um turin hirelétric ou eólic e cujo terminl o esttor é conecto um fonte e tensão e frequênci constnte. A sí e frequênci vriável é introuzi n ree AC trvés e um conversor AC-DC-AC constituío e um ponte retificor e ioos e on complet em cominção com tiristores inversores. Um s vntgens penentes os GIDS em sistems e conversão e energi eólic é que represent o único esquem no qul energi ger é mior o que o ínice máquin. A mnutenção emn pel máquin é lt, o ftor e potênci é ixo, e confiilie é pore evio o contto e eslizmento mecânico no rotor. Este esquem não é recomenável pr sistems e gerção e energi isolos pelo fto e necessitr um fonte extern e excitção [3]. C. Velocie-Vriável e Frequênci-Vriável O esempenho os gerores síncronos é feto quno velocie máquin primri é vriável. Pr frequêncis vriáveis, erivs munç e velocie, os GIAE poem ser convenientemente utilizos pr crgs resistivs, s quis são insensíveis à frequênci [3]. Quno compr com gerores e DC, o GI present vntgem e ser rousto, ter custos e mnutenção reuzios e possuir lt ensie e potênci (W/kg, o que se reflete em máquins e tmnho reuzio [4]. Porém, present um regulção e tensão e frequênci instisftóris, mesmo quno cion so velocie constnte no rotor e limentno crgs com potênci totlmente tiv [5], [6]. III. FUNCIONAMENTO DA MÁQUINA DE INDUÇÃO A inução mgnétic foi escoert pelo físico Michel Fry em 93 e escreve o surgimento e um tensão em um conutor que é trvesso por um cmpo mgnético [7]. Por outro lo, o engenheiro crot Nicol Tesl, teve iei e crir um cmpo mgnético girnte com três oins fixs, seprs e 0 liments por um corrente ltern trifásic e tl form que se no meio ests oins for coloco um rotor metálico, este se orientrá e coro com este cmpo girnte [7]. No entnto, iferenç e velocie ngulr entre o cmpo girnte (velocie síncron e o rotor, estelece qul o comportmento máquin e inução seguno se etlh seguir [8]: comport-se como motor, forneceno potênci mecânic o eixo quno velocie o rotor for menor e no mesmo sentio que velocie o cmpo girnte. comport-se como geror, forneceno energi elétric nos terminis o esttor, quno velocie o rotor for mior velocie síncron e quno são conects um fonte extern e energi retiv. já quno o cmpo girnte rmur e o rotor presentm sentios e rotção opostos, máquin e inução encontr-se funcionno como freio. A Figur present um visão espcil os elementos ásicos que constituem um máquin e inução: esttor, rotor e eixo. O esttor (ou rmur é envolvio por três enrolmentos (oins, efsos espcilmente em 0 grus. Estes enrolmentos, quno limentos por tensões trifásics, são percorrios por correntes trifásics, que ão origem cmpos mgnéticos lternos no entreferro que somos, constituem um único cmpo girnte [9]. Figur. Elementos ásicos e um motor e inução trifásico. A velocie e sincronismo é epenente o número e pólos máquin e frequênci s tensões plics sore o esttor, e fic efini como seno: 0 f N ( S = P one N s é velocie e sincronismo (rpm, f frequênci (Hz e P o número e pólos máquin. A iferenç entre velocie e cmpo girnte e velocie o rotor é conheci como escorregmento ou eslizmento s rotções e efine-se como: NS N s = ( NS one s é o escorregmento pr um etermin velocie N o rotor quno velocie o cmpo girnte é N S. IV. GEADO DE INDUÇÃO OTO GAIOLA DE ESQUILO Construtivmente máquin e inução e máquin síncron têm o mesmo esttor. O esttor poe ser frico e ço lmino ou ferro funio e compõe-se e um núcleo e chps mgnétics, que são ots e certo número e rnhurs pr receer o enrolmento trifásico [4]. O geror e inução com rotor giol e

3 3 esquilo é sicmente um motor ssíncrono com s oins o rotor em curto-circuito, como presento n Figur. A giol é frequentemente fric pel injeção e lumínio puro ns rnhurs, one os néis e curto circuito e s rrs formm um únic peç intimmente ligs com o pcote mgnético o rotor e poe ter iferentes forms geométrics, como mostro n Figur. Pr melhorr s conições e prti, o eixo s rnhurs não é prlelo o eixo o rotor, ms sim esloco e um rnhur em relção este [4]. As equções e tensão que escrevem o comportmento elétrico máquin e inução trifásic e simétric poem ser expresss por: v = r i + (3 t λ v cs s cs cs = r i + t λ cr r cr cr (4 one v cs e v cr são os vetores s tensões e fse o esttor e o rotor ns coorens c em Volts (V, respectivmente, i cs e i cr são os vetores s correntes e fse o esttor e o rotor ns coorens c em Ampére (A, respectivmente, r s e r r são s mtrizes igonis com s resistêncis própris os circuitos o esttor e o rotor em Ohm (Ω, respectivmente, λ cs e λ cr são os vetores os enlces e fluxo os enrolmentos o esttor e o rotor em Weer (W, respectivmente [0]. Figur : Giol e esquilo em curto-circuito. A. Moelgem elétric A moelgem máquin e inução trifásic em regime permnente poe ser feit consierno o equivlente monofásico. No entnto, em regime trnsitório o equivlente monofásico não é equo, o que existem conições e mnutenção e enlce e fluxo que origm o precimento e correntes ssimétrics ns três fses, inviilizno o equivlente monofásico [0]. A moelgem poe ser feit ns vriáveis c, utilizno inutâncis própris e mútus entre enrolmentos e esttor e rotor. A Figur 3 mostr o rrnjo espcil e um máquin simétric e inução, e ois pólos, trifásic lig em estrel []. Figur 3: Disposição espcil s oins no esttor e no rotor e um máquin e inução trifásic. A Figur 4 mostr o circuito equivlente one c enrolmento o esttor possui Ns número e espirs e um resistênci equivlente igul à r s []. O circuito o rotor é consiero como teno enrolmentos iênticos, senoilmente istriuíos, com Nr número e espirs e um resistênci equivlente igul à r r. Figur 4: Circuito equivlente máquin e inução, ois pólos, trifásic conect em estrel. As inutâncis mútus são vriáveis com posição o rotor em relção o esttor e, portnto vriáveis no tempo. Porém, se for plic ns equções s tensões e enlces e fluxo um trnsformção e vriáveis c pr q0 (com os eixos e q girno n velocie síncron o cmpo girnte, s correntes e tensões se tornrão constntes em regime permnente e terão frequênci reuzi urnte períoos trnsitórios, propicino precisão numéric com psso e integrção reltivmente grne [0]. As equções (3 e (4 sumetis á trnsformção c pr q0, terão expressões mis simples com coeficientes constntes s por: vq 0s = rs iq 0s + ωλqs + λq 0s (5 t vq 0r = r iq 0r + ( ω ωr λ + λq 0r (6 t one, T qs s qs ( λ = [ λ λ 0] T r ( λ = [ λ λ 0] (7 (8

4 4 Agor temos que os ínices e q representm s grnezs elétrics o esttor e o rotor no novo sistem e coorens e o símolo ( inic que s vriáveis o rotor estão referis o circuito o esttor. A velocie ngulr o sistem e coorens q0 é por ω e velocie ngulr elétric o rotor é por ωr seno que ms s velocies são s em (r/s. eescreveno s equções em su form expni, têmse: vqs = rs iqs + ωλs + λqs (9 t vs = rs is ωλqs + λs (0 t v0s = rs i0 s + 0s ( t λ v = r i + ( ω ωr λr + λ ( t vr = r ir ( ω ωr λ + λr (3 t v0 r = r i0 r + 0r (4 t λ one os enlces e fluxo são os por: λ = L i + M ( i + i qs ls qs qs λ = L i + M ( i + i s ls s s r λ = L i 0s ls 0s λ = L i + M ( i + i lr qs λ = L i + M( i + i r lr r s r λ = L i 0r lr 0r (5 (6 (7 (8 (9 (0 A Figur 5 mostr os circuitos elétricos equivlentes, ns coorens q0, otios prtir s equções (7 e (8 pr máquin e inução [], []. Figur 5: Circuitos elétricos equivlentes máquin e inução trifásic pr um sistem e coorens ritrário: ( eixo q; ( eixo ; (c eixo 0. A potênci tiv P que consume máquin e inução é s por: 3 P = ( v ( s is + vqs iqs + vr ir + v i 3 P = [ rs ( is + iqs + r ( ir + i ωmisi ( + ωmiqs ir ωmmiqs ir + ωmmis i ] r s ( is + iqs one é potênci tiv issip n r ( i r + i resistênci o esttor, represent potênci tiv issip n resistênci refleti o rotor e o termo ωmi qsi r ωmisi + ωmmisi ωmmiqsi r é prcel e potênci tiv converti n máquin e inução. Já potênci retiv Q n máquin e inução fic express como: 3 Q = ( vqs is vs iqs + v ir vr i (3 3 Q = [( ωlls + ωm ( is + iqs + ( ωm + ω M ( i i + i i (4 ωl ls ( is + iqs ωml lr ( i r + i one, e são s potêncis retivs n inutânci e ispersão o esttor e rotor ωm ( i respectivmente, s + i qs ωmm ( i' r + i' e são s potêncis retivs n inutânci e mgnetizção evio à circulção s correntes e esttor e rotor ( ωm + ωmm ( isi' r + iqsi' respectivmente, e é potênci retiv n inutânci e mgnetizção evio à interção entre s correntes que circulm no esttor e rotor [0]. B. Moelgem Mecânic m s r qs mllr ωmm ir i + ( ω + ( + ] Est moelgem escreve os fenômenos mecânicos que ocorrem n inâmic máquin e inução. Dess form, temos que: 3 P Te = ( ψs iqs + ψqs is (5 ω ω m = ( Te Tm (6 t J one, T e é o conjugo eletromgnético esenvolvio pel máquin em (N.m, T m é o conjugo mecânico plico no eixo o rotor em (N.m; P é o número e pólos máquin e inução; ω m=(ω - ωr é velocie mecânic o eixo o rotor em (r/s e J é inérci o rotor em (kg.m. Frequentemente é conveniente trlhr com os prâmetros e vriáveis em p.u. (por unie pelo qul escolheno potênci se e tensão se equmente, tos s vriáveis e toos os prâmetros

5 5 máquin poem ser normlizos. Se máquin e inução oper isolmente, su potênci nominl em [VA] é selecion como potênci se. Porém, se est máquin fz prte e um SEP, potênci se será igul à escolhi pr too o sistem [0]. Consierno que máquin e inução está funcionno isol o SEP, o conjugo se T B poe ser expresso pel seguinte relção: PB TB = (7 ( / P ω one ω correspone à frequênci se ou nominl e P B é potênci nominl, ms máquin e inução. Normlizr equção (4 signific ivii-l por T B e normlizr ω m com velocie se ω. Assim, temos que: J ( / P w ωm ( Te Tm = (8 T t ω Além isso, por efinição, constnte e inérci em segunos é: Jω Jω H = (9 = P TB P PB Dess form equção (4 normliz se torn: ωm ( Te Tm = H (30 t ω V. GEADOES DE INDUÇÃO AUTOEXCITADOS (GIAE Quno um máquin e inução é conuzi externmente um velocie mior à velocie e sincronismo (eslizmento negtivo ireção o conjugo inuzio no rotor é reverti e máquin e inução começ funcionr como geror. Ness conição, o fluxo mgnético resiul presente no rotor inuz um pequen forç eletromotriz (f.e.m. nos enrolmentos o esttor. Est pequen f.e.m. inuzi ger um fluxo e corrente no nco e cpcitores os quis fornecem energi retiv emn pelo geror e inução incrementno f.e.m. inuzi inicilmente. No entnto, est f.e.m. inuzi não poe ser increment infinitmente evio à sturção mgnétic máquin e inução. É importnte slientr que nte usênci e um vlor e mgnetismo resiul no rotor tensão inuzi no geror não poerá ser increment [3]. A tensão nos terminis o GIAE é pel interseção curv e mgnetizção o geror com linh e crg o nco e cpcitores []. N Figur 6 mostrm-se curv e mgnetizção e um GIAE escrrego (sem crg e crcterístic tensão-corrente e um nco e cpcitores, mos os representos sore o mesmo eixo e coorens. A intersecção e ms s curvs (ponto é o ponto no qul o nco e cpcitores fornece extmente potênci retiv emn pelo geror []. Quno o GIAE é conecto um crg, tnto mgnitue qunto frequênci f.e.m. inuzi no B esttor é fet pel velocie primri o geror, pel cpcie o nco e cpcitores e pel impeânci crg []. Figur 6: Curv e mgnetizção e linh e crg os cpcitores e um GIAE A. Moelgem Clássic os GIAE Seguno [] operção em regime permnente os GIAE poe ser nlis utilizno o circuito equivlente convencionl represento n Figur 7. Nest figur, é frequênci [p.u.], velocie [p.u.], é resistênci crg por fse [Ω], e X são resistênci e retânci o esttor por fse [Ω], e X são resistênci e retânci o rotor por fse referi o esttor [Ω], X C é retânci cpcitivo evio os cpcitores C e relciono à frequênci [Ω], X m é retânci e mgnetizção por fse e relcion à frequênci [Ω], e V é tensão nos terminis o geror por fse [V]. jx jx Figur 7. epresentção o circuito equivlente por fse pr o GIAE. Nest orgem consier-se que toos os prâmetros o circuito equivlente são inepenentes sturção exceção retânci e mgnetizção X m. Aqui retânci e mgnetizção será stur pr operção máquin como geror, o qul não contece pr operção como motor. Nesse contexto, nálise o circuito equivlente mostro n Figur 7 result n eterminção s seguintes equções pr operção em regime permnente o geror: L + + = 0 (3 ( X + X L + X L + + X ( X X L = 0 X (3 m X + ( X X L + L + one temos que, I I E I m jx m jx C I L V

6 L X C + X C = ( ( (33 X C X L = (34 ( + X C Operno gor com o escorregmento, (3 poe ser moifico como seno: ( L + s = (35 ( X X + ( + L L one frequênci ger é efini como seno: = (36 s A utilizção e um circuito equivlente pr nálise o GIAE lev esprezr tnto impeânci o esttor qunto retânci o rotor o que result em um equção e escorregmento por: s = (37 Sustituino (37 em (36 temos equção pr clculr o vlor inicil frequênci 0 e inicir o processo e iterção: 0 = + (38 Um vez que o vlor frequênci ger é conhecio, o processo e iterção poe ser inicio seguino os seguintes pssos:. clculr o vlor frequênci inicil 0 trvés e (38;. estimr o vlor o escorregmento s com (35 pós sustituir o vlor e por 0; 3. chr o novo vlor frequênci ger utilizno o vlor clculo e escorregmento, otio no psso, trvés e (36; 4. comprr o novo vlor e frequênci com frequênci utiliz no psso, por exemplo 0. Nest comprção: ' ε se 0 (one ε = , então poe ser consier como frequênci ger. Agor, esse novo vlor e frequênci ger poe ser utilizo pr clculr retânci e mgnetizção X m, utilizno (3 como: X m = X ( X X L + (39 X + ( X X L + L + VI. GEADOES DE INDUÇÃO DE DUPLA EXCITAÇÃO (GIDE Um geror e inução e upl excitção é sicmente um máquin e inução e rotor oino, cujo enrolmento o esttor est ligo iretmente à ree elétric e cujo enrolmento o rotor encontr-se ligo à ree elétric trvés o um conversor. N Figur 8 mostr-se o fluxo e potênci em um sistem e gerção eólic com GIDE. O conversor poe ser iviio em us prtes, ser: o conversor o lo o rotor (C rotor e o conversor o lo ree (C ree. Um cpcitor ligo no lo e corrente contínu (DC tu como fonte e tensão DC. Um inutor trifásico e coplmento (L é utilizo pr conectr o conversor com ree elétric [3]. Figur 8. Fluxo e potênci em um GIDE. Gerlmente o vlor soluto o escorregmento, s, é muito menor que um e, consequentemente, potênci elétric e sí o rotor (P r é somente um frção potênci elétric e sí o esttor (P s. Visto que o conjugo eletromgnético T m é positivo pr gerção e energi, e o que ωs é positivo e constnte pr um tensão e frequênci constnte ree, o signo e P r será um função o signo o escorregmento. Assim, teremos um P r positivo quno o escorregmento sej negtivo (velocie o rotor mior à velocie síncron, e será negtivo quno o escorregmento sej positivo (velocie o rotor inferior à velocie síncron. Pr velocie e operção supersíncron, potênci o rotor (P r será trnsmiti o cpcitor rr DC quem tenerá elevr tensão DC. Já pr um velocie e operção susíncron, P r será retir o cpcitor rr DC e tensão tenerá iminuir. O conversor o lo ree é uso pr gerr ou sorver potênci elétric P gc fim e mnter tensão DC constnte. A. Moelgem o GIDE em egime Permnente Pr um correto esenvolvimento os controlores e tensão e frequênci o GIDE, é necessário oter um moelo mtemático que escrev o comportmento inâmico este geror. Dentre os vários tipos e moelgem possíveis, escritos em [3], moelgem no referencil síncrono q0 é o mis utilizo tulmente. A máquin e inução tmém poe ser represent trvés o circuito equivlente monofásico o trnsformor, como mostro n Figur 9. Nest figur, r e X representm resistênci e retânci o rotor referis o lo o esttor respectivmente. No circuito primário (esttor é inuzi um tensão E que ger um fluxo mgnético vriável concteno pelo circuito secunário (rotor. Ness conição e como se fosse um trnsformor iel, ger-se no circuito o rotor um tensão Er [3]. 6

7 7 I V I V jx jx E m Figur 9. Circuito equivlente convencionl máquin e inução. No entnto, o circuito equivlente máquin e inução mostro n Figur 9, ifere o circuito equivlente o trnsformor iel. Est iferenç eve-se o fto e que frequênci o rotor é vriável em relção à tensão Er inuzi nele. No cso o geror e inução e upl excitção, precerá um tensão inuzi no enrolmento o rotor e form tl que o circuito equivlente Figur 9 não represent corretmente o comportmento o GIDE. Dinte isso, este circuito eve sofrer um pequen moificção trvés qul se icion um fonte e tensão V /s no circuito o rotor, como mostr n Figur 0 [3]. I V jx C jx C Figur 0: Circuito equivlente o GIDE. C Consierno então o circuito equivlente presento n Figur 0, potênci tiv e retiv o esttor (P sw e P sq, o rotor (P rw e P sq e o conjugo eletromgnético T m poem ser representos como segue: (40 (4 (4 (43 (44 one V, I e V, I são os vlores efetivos (MS tensão e corrente o esttor e o rotor respectivmente. Gerlmente o vlor soluto o escorregmento, s, é muito menor que um e, consequentemente, potênci elétric e sí o rotor (Pr é somente um frção potênci elétric e sí o esttor (Ps. Visto que o I jx E m I jx E m P = 3 V I cos( Φ Φ sw V I I P = 3 V I sen( Φ Φ sq V I P = 3 V I cos( Φ Φ rw V I P = 3 V I sen( Φ Φ rw V I T = E I r Φ E Φ I Ir 3 cos( E r jx jxr jx V s r conjugo eletromgnético Tm é positivo pr gerção e energi, e o que ωs é positivo e constnte pr um tensão e frequênci constnte ree, o signo e Pr será um função o signo o escorregmento. Assim, teremos um Pr positivo quno o escorregmento sej negtivo (velocie o rotor mior à velocie síncron, e será negtivo quno o escorregmento sej positivo (velocie o rotor inferior à velocie síncron. Pr velocie e operção supersíncron, potênci o rotor (Pr será trnsmiti o cpcitor rr DC quem tenerá elevr tensão DC. Já pr um velocie e operção susíncron, Pr será retir o cpcitor rr DC e tensão tenerá iminuir. O conversor o lo ree é uso pr gerr ou sorver potênci elétric Pgc fim e mnter tensão DC constnte [3]. VII. CONCLUSÕES Buscou se trvés este trlho contriuir com o estuo os gerores e inução. Nesse contexto, um reve escrição sore moelgem e funcionmento o Geror e Inução com otor Giol e Esquilo, GIAE e GIDE. As pesquiss iliográfics relizs confirmm que estilie trnsitóri os erogerores com rotor giol é pore, no entnto os sistems eólicos e velocie vriável, seos nos gerores uplmente excitos, contriuem pr o umento mrgem e estilie trnsitóri e pr controlilie o sistem elétrico. O geror e inução utoexcito mostr-se como o mis equo geror pr conversão e energi eólic em áres remots e ventoss. A nálise est máquin em regime permnente é essencil pr estimção o comportmento ixo s conições e operção tuis. Em operção com velocie vriável, um geror e inução necessit um interfce (conversor pr trnsformr frequênci vriável e sí em um frequênci fix forneci à crg. Est interfce pr GIAE trt-se e um ponte e ioos. Por fim, concluiu-se que frequênci, o eslizmento, tensão inuzi no entreferro, e fix e operção os GIAE são fets pels crcterístics própris os gerores e inução e pelo tmnho os cpcitores selecionos pr o chvemento. As crcterístics elétrics o GIDE são fortemente fets pel tensão rotóric injet. Muno mplitue e o ângulo tensão rotóric injet, s crcterístics e velocie e conjugo o GIDE erivm-se fix e velocie supersíncron e susíncron pr gerção e energi e tmém se increment o conjugo esenvolvio pelo GIDE, melhorno ssim estilie e operção. Um s vntgens est máquin é e que, como se tem upl excitção, seno um els frequênci ree, poe se grntir que se est inserino e volt n ree elétric um frequênci sincroniz com mesm. O moelo o GIDE no referencil o fluxo esttórico present potênci tiv epenente corrente rotóric e eixo, e potênci retiv epenente corrente e eixo q. Este

8 8 fto permite controlr potênci tiv e retiv o sistem inepenentemente. Por fim, sugere-se se como trlho e pesquis futuro vlir o esempenho o geror e inução, em tos sus vriees (rotor giol e esquilo, rotor oino, operno em pequens centris hirelétrics operno isolmente. VIII. EFEENCIAS [] J. P. A. Vieir,. G. Brros, M. V. Alves Nunes, U. H. Bezerr, T. M. Brnco, Avlição estilie trnsitóri e erogerores ssíncronos interligos à ree elétric, In: Seminário Brsileiro Sore Qulie Energi Elétric, Belém Prá -Brsil, 005. [] Y. N. Angreh, I. M. Al-efe e, Teching the self-excite inuction genertor using Mtl, Interntionl Journl of Electricl Engineering Euction, vol. 40. no., pp , 00. [3]. C. Bnsl, Three-phse self-excite excite inuction genertors: n overview, IEEE Trnsctions on Energy Conversion, vol. 0, no., June 005. [4] J. och Pinto, Conversão Eletromecânic e Energi, Fcule e Engenhri e Soroc, 003, Soroc, pp [5] E. D. Bsset, F. M. Potter, Cpcitive excittion of inuction genertor, Trnsctions AIEE, 005, vol. 54, pp [6] C. F. Wgner, Self-excittion excittion of inuction motors, AIEE Trnsction on Electricl Engineering, 939, vol. 58, pp [7] F. T. Uly, Eletromgnetismo Pr Engenheiros, Bookmn Eitoril, Porto Alegre, 007, pp [8] S.. Dos Sntos, Propost pr implntção e microcentris hirelétrics utomtizs com o emprego e gerores ssíncronos, Dissertção e Mestro present o PPGEE UFGS, 003, Porto Alegre, Brsil, pp [9] A. E. Fitzgerl, C. Kingsley, S. D. Umns, Electric Mchinery, 5th e., New York, McGrwHill, 990. [0] P. C. Kruse, O. Wsynczuk, S. D. Suhoff, Anlysis of Electric Mchinery, IEEE Press, New York, 995, pp [] P. M. Sntillán, M. M. Villen, Electromgnet comptiility stuy in renewle energy inuctor genertor, In: IEEE Power Tech Conference, Porto, Portugl, 00 [] D. Joshi, K. Snhu, n M. K. Soni, Performnce nlysis of selfexcite inuction genertor using rtificil neurl network, Irnin Journl of Electricl n Computer Engineering, vol. 5, no., Winter- Spring 006. [3] B. Bypriy,. Anit, Moelling, simultion n nlysis of ouly fe inuction genertor for win turines, Journl of electricl engineering, vol. 60, no., pp , 009. Lucs Alejnro Wlntus nsceu em Eloro, Mnes, Argentin em Mrço e 986. Oteve o título e Engenheiro Eletromecânico pel Universie Ncionl e Misiones (UNM Argentin em 0. Atulmente é luno e Mestro n Universie Feerl o io Grne o Sul - UFGS e pesquisor o Centro e Estuios e Energí pr el Desrrollo (CEED, Argentin. Arturo Sumn Brets (M 998 nsceu em Burú, SP, Brsil, em Julho e 97. Oteve o título e Engenheiro Eletricist e Mestro em Engenhri Elétric pel Universie e São Plo, Brsil em 995 e 998 respectivmente. eceeu o título e Ph.D em Engenhri Elétric pel Virgini Polytechnic Institute n Stte University, Blcksurg, VA, em 00. Atulmente é professor ssocio n Universie Feerl o io Grne o Sul, Porto Alegre, Brsil. Oscr Euro Perrone nsceu em Veno Tuerto, Snt Fé, Argentin em Dezemro e 954. Oteve o título e Engenheiro Eletromecânico pel Universie Ncionl e Córo (UNC Argentin em 98. Atulmente é pesquisor o Centro e Estuios e Energí pr el Desrrollo (CEED, iretor o eprtmento e Engenhri Electromecânic e professor titulr n Universie Ncionl e Misiones. As áres e interesse são meições e instlções elétrics. onl Wilfreo Orelln Pucr nsceu em Ic, Perú em Myo e 98. Oteve o título e Engenheiro Mecânico-Eletricist pel Universie Ncionl Sn Luis Gonzg, Perú em 006 e relizou estuos e pósgrução n Universie Feerl o io Grne o Sul, Porto Alegre, Brsil. Atulmente está trlhno n Gerenci e Fisclizção Elétric o Orgnismo Supervisor e l Inversión en Energí y Mins (Osinergmin, Perú. As áres e interesse são proteção e confiilie e sistems elétricos e potenci. Mrio Orlno Oliveir (M 008 nsceu em Cpioví, Mnes, Argentin em Mio e 979. Oteve o título e Engenheiro Eletromecânico pel Universie Ncionl e Misiones (UNM, Argentin em 005 e Mestro em Sistems Elétricos e Potênci pel Universie Feerl o io Grne o Sul (UFGS, Brsil em 009. Atulmente é pesquisor o Centro e Estuios e Energí pr el Desrrollo (CEED e professor n UNM. Diomr Aonis Copetti Lim nsceu em Ijuí, io Grne o Sul, Brsil em Jneiro e 983. Oteve título e Engenheiro Eletricist pel Universie egionl o Noroeste o Esto o io Grne UNIJUI em 00. Atulmente é estunte o progrm e pós-grução Universie Feerl o io Grne o Sul UFGS. Sus áres e interesse incluem energis renováveis, proteção e loclizção e flts no sistems elétricos.