Sistema de control para un generador síncrono de imanes permanentes aplicado a turbinas eólicas

Abstract

RESUMEN: La energía eólica es la obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. Dentro de la investigación y desarrollo de turbinas eólicas para la generación de energía eléctrica destacan tres aspectos fundamentales:

-Sistemas de control -Diseño de generadores eléctricos -Topología en la distribución y red eléctrica

En este trabajo no se centra mayor atención en el tercer aspecto antes mencionado, aunque es de igual importancia, ya que, el principal problema que afronta este tipo de tecnología es precisamente la distribución de la energía producida. De modo que, se comienza por analizar la generación de energía eléctrica para lo que se utiliza un generador síncrono de imanes permanentes conectado a un mecanismo de manejo directo (DD machine) para la conversión directa de energía, eliminando la caja de engranes y de esa forma diseñar el tren de potencia para altos voltajes cuya aplicación principal está enfocada a situaciones de velocidad de viento variable.

Para el sistema de control se incorpora un retardador magnético, que sirve como un sistema de frenado para mantener la velocidad del rotor dentro de los límites establecidos para el correcto funcionamiento del sistema eólico. Para ello, se acopla una resistencia al estátor electrónicamente variable usando las corrientes de Foucault del mismo generador, oponiéndose al efecto del campo magnético aplicado al rotor y provocando una estabilidad en las revoluciones de giro del rotor principal y por tanto, mantener la potencia de salida constante y optimizar la e ciencia de la turbina eólica.