Estudo e desenvolvimento de técnicas avançadas de controle e otimização de desempenho para o gerador de relutância variável em sistemas eólicos

• Processo: 25/04561-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2029
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Pedro Jose dos Santos Neto
• Beneficiário: Pedro Jose dos Santos Neto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: acionamento e Controle de máquinas elétricas | Gerador de Relutância Variável | Sistemas eólicos | Sistemas Eólicos

Resumo

O gerador de relutância variável (GRV) é uma tecnologia promissora para sistemas eólicos de pequeno porte, oferecendo alta densidade de potência e custo reduzido em comparação com outras tecnologias como o gerador de indução e o gerador síncrono de imãs permanentes. No entanto, o controle eficiente do GRV em condições de velocidade variável permanece um desafio devido a fenômenos como ondulações de torque e dificuldades de regulação da tensão de saída, o que limita a aplicação dessas máquinas em sistemas de geração distribuída. Este projeto de pesquisa visa preencher essa lacuna ao propor o desenvolvimento de estratégias de controle e otimização de desempenho para o GRV em sistemas eólicos de pequeno porte. A proposta está estruturada em duas frentes principais e complementares de investigação. Na primeira frente, tem-se como objetivo o estudo e desenvolvimento de uma estratégia híbrida de controle para o GRV, que integre de forma adaptativa as técnicas de controle direto de potência, controle de tensão e controle de torque, considerando diferentes modos de operação (conectado e isolado) e exigências de estabilidade e qualidade de energia. A segunda visa à implementação de uma metodologia de otimização adaptativa baseada no planejamento de experimentos computacionais (PEC), combinada com algoritmos inteligentes, como redes neurais e aprendizado por reforço, para ajuste dinâmico dos parâmetros de excitação do GRV em tempo real. As propostas convergem na construção de uma estrutura de controle robusta, capaz de operar de forma otimizada sob diferentes condições de vento e carga. A metodologia proposta inclui modelagem matemática, simulação computacional utilizando ferramentas como Matlab/Simulink e experimentação em bancada, garantindo uma abordagem robusta para validação prática das soluções desenvolvidas. As entregas previstas ao final deste projeto incluem o desenvolvimento de estratégias de controle otimizadas para o GRV em sistemas eólicos de velocidade variável, a validação experimental dessas técnicas em uma bancada de testes, a formação de parcerias internacionais, além da produção de dissertações, teses, artigos científicos e possíveis patentes. Essas contribuições visam também fomentar colaborações com a indústria e formar profissionais qualificados no setor de energias renováveis. (AU)