Projeto Ótimo de um Gerador Síncrono de Polos Salientes utilizando Redes de Relutâncias

Abstract

Este trabalho aborda o projeto ótimo de um gerador síncrono com o objetivo de redução da massa de material ativo. A otimização de um gerador síncrono de polos salientes deve ser abordada considerando a reação de armadura do gerador para atender às especificações de potência elétrica, tensão terminal e densidade de campo especificadas em projeto. O cálculo da reação de armadura fez uso de duas redes de relutâncias que calculam as indutâncias de eixo direto e eixo em quadratura. O gerador otimizado possui menor massa de material ativo, reduzindo o custo de sua produção e aumentando sua competitividade comercial. Para garantir o desempenho desejado, restrições elétricas e magnéticas foram adicionadas ao problema de otimização. As redes adaptam seus valores de relutância e fluxos nas fontes, conforme as dimensões da máquina são ajustadas por um algoritmo de otimização, Particle Swarm Optimization (PSO), que minimiza a massa do gerador ao longo das iterações. Os resultados foram validados através de simulações computacionais com o método dos elementos finitos 2D.