DESENVOLVIMENTO DE CÓDIGO COMPUTACIONAL PARA ANÁLISE DINÂMICA DE TURBINAS EÓLICAS E HIDROCINÉTICAS PARA FINS DE ENSINO E PESQUISA

Resumo

Este artigo descreve o desenvolvimento de um código computacional para análise dinâmica de turbinas eólicas e hidrocinéticas de eixo horizontal usando o software Matlab. A modelagem inclui os aspectos aerodinâmicos (ou hidrodinâmicos) do rotor da turbina acoplado ao comportamento dinâmico do seu trem de potência, que inclui os efeitos da transmissão mecânica e do gerador elétrico. Os momentos de inércia de massa de todos os componentes da turbina são considerados, assim como o torque do rotor, torque dissipativo por atrito e o torque do gerador. A interface com o usuário possui uma faixa de opções nas quais modelos matemáticos existentes de torques e momentos de inércia podem ser escolhidos, assim como novos modelos podem ser inseridos e avaliados. Para verificar a precisão do programa, um estudo de caso da literatura foi usado e os resultados para rotação e torque da turbina mostraram excelente concordância com os resultados originais. A versatilidade do código computacional o torna bem adequado para fins de ensino e pesquisa, pois o usuário pode facilmente verificar a influência de parâmetros dos modelos matemáticos de torque e de momento de inércia no comportamento dinâmico da turbina, além de poder testar novos modelos.