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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.1991.tde-07102015-143137
Document
Author
Full name
José Carlos Teles Campos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1991
Supervisor
Committee
Cunha Junior, Henrique Antunes (President)
Costa, Geraldo Roberto Martins da
Zanetta Junior, Luiz Cera
Title in Portuguese
Controle de velocidade de uma microcentral hidroelétrica por comutação de cargas resistivas
Keywords in Portuguese
Controladores PID
Microgeração hidráulica de energia
Regulação de velocidade
Sistemas elétricos
Abstract in Portuguese
O presente trabalho pretende identificar o modelo ideal para um regulador eletrônico de velocidade por comutação de cargas de controle, com o intuito de baratear o investimento de implantação, e os custos de manutenção de uma microcentral hidroelétrica. Seguindo este mesmo objetivo de barateamento de custos, o trabalho mostra também que é possível se encontrar um tipo de turbina hidráulica e um tipo de máquina elétrica ideais para esta utilização. O trabalho faz a descrição dos vários tipos de turbinas utilizadas de acordo com as alturas de queda d'agua e com as vazões que se enquadram dentro do conceito de microcentral. A seguir é abordado um estudo dos principais tipos de geradores elétricos, enfatizando-se aqueles que são mais viáveis para este tipo de aplicação. Depois é feita um descrição dos principais tipos de reguladores de velocidade, desde os clássicos eletromecânicos utilizados em centrais convencionais, até os chamados reguladores eletrônicos de velocidade que são utilizados tanto em centrais convencionais, como em microcentrais. Finalmente, faz-se um modelo matemático para uma microcentral a partir de simplificações de um modelo de uma central convencional para compará-lo com modelo identificado a partir dos ensaios realizados em campo.
Title in English
Speed control of a microhydro power with switching resistive loads
Keywords in English
Electric systems
Micro hydropower
PID controller
Speed regulation
Abstract in English
This present work deals with micro hydropower electric systems and has its enphasis on the study of the turbine speed regulation by a electronic system. The proposed speed regulator is of local commutation type, where the constant speed is achieved by the constant demand of energy from the generator. The study presents a bibliographical revision seting up the state of art on micro-hydropower. Following this revision, the system modelling is studied. Theoretical and practical results are used the system modelling. Substancial cost reduction may be achieved using this technology in many ways: civil engineering works; elimination of the conventional turbine speed governor - not only because the governor is itself an expensive item, but because its removal permits simplification of the turbine, particularly where high efficiency is not a dominant concern. The simplified turbine design may lend itself to large-volume production at low unit cost, or it may permit manufacture in a Third World workshop using local labour and readily available materials. Finnaly this work implements a PID controller for regulation the system frequency.
 
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Publishing Date
2015-10-07
 
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