PROJETO, SIMULAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE GERADOR SÍNCRONO DE POLOS LISOS

SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA

UNISOCIESC – CENTRO UNIVERSITÁRIO TUPY

PAULO CESAR BENETTI

PROJETO, SIMULAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE GERADOR SINCRONO DE POLOS LISOS

Joinville

2014/1

PAULO CESAR BENETTI

PROJETO, SIMULAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE GERADOR SINCRONO DE POLOS LISOS

Trabalho de Conclusão de Curso Apresentado a UNISOCIESC – Centro Universitário TUPY como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica

Carlos Roberto da Silva Filho Msc. ENG.

Joinville

2014/1

PAULO CESAR BENETTI

PROJETO, SIMULAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE GERADOR SINCRONO DE POLOS LISOS

Este trabalho foi julgado e aprovado em sua forma final, sendo assinado pelos professores da Banca Examinadora.

Joinville, ___de__________________de________

______________________________________

Prof. (Orientador)

______________________________________

Prof. (Membro da banca)

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Prof. (Membro da banca)

Dedico este trabalho à minha família e

amigos que me apoiaram

durante o período

acadêmico.

Agradeço também aos Mestres e todos

aqueles que de alguma forma se

envolveram e tornaram possível

a realização deste projeto.

“Têm coisas que tem seu valor

Avaliado em quilates, em cifras e fins

E outras não têm o apreço

Nem pagam o preço que valem pra mim”

(Luiz Marenco)

RESUMO

O trabalho aqui apresentado consiste na fundamentação teórica e na documentação final de um projeto de desenvolvimento de uma máquina elétrica, classificada como gerador síncrono de polos lisos. As etapas adotadas no fluxo de desenvolvimento abrangem: um levantamento de requisitos baseados na problemática; o projeto de engenharia com as devidas fundamentações técnicas; os estudos de simulação utilizados para homologar o produto do trabalho e a construção de um protótipo funcional. O trabalho incluí ainda os relatos de um estudo de caso, realizado com o intuito de validar as simulações propostas, que se utiliza do confronto dos resultados de um ensaio e de uma simulação baseados em um gerador já existente.

Palavras-chaves: Gerador Síncrono. Polos Lisos. Simulação.

 

ABSTRACT

The work presented here consists of the theoretical basis and final documentation of a project to develop an electrical machine, classified as non-salient pole synchronous generator. The steps taken in the development pipeline include requirements gathering based on problematic, the engineering project with the necessary technical justifications, the simulation studies used to approve the product of work and the construction of a functional prototype. The work also includes reports from a study of case conducted in order to validate the proposed simulations, using the comparison of the results of a test and a simulation based on an existing generator.

Key words: Synchronous Generator. Non-salient Pole. Simulation.

 

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Estrutura básica do sistema elétrico de potência 17

Figura 2 - Gráfico de capacidade de geração instalada 18

Figura 3 - Desenho em corte de uma hidrelétrica 19

Figura 4 - Turbina Pelton 20

Figura 5 - Turbina Francis 20

Figura 6 - Turbina Kaplan 21

Figura 7 - Turbina Bulbo 21

Figura 8 - Gráfico de aplicação dos modelos de turbinas 22

Figura 9 - Aerogerador 22

Figura 10 - Usinas termelétricas 23

Figura 11 - Máquinas elétricas rotativas 24

Figura 12 - Conjunto rotor e estator 27

Figura 13 - Vista explodida gerador WEG 33

Figura 14 - Estator 34

Figura 15 - Tipo de enrolamento das bobinas 38

Figura