Projeto da unidade de voo de um aerogerador com aerofólio cabeado

  • Juliano da Silva Universidade Federal de Santa Catarina
  • Marcos Schoenknecht Universidade Federal de Santa Catarina
  • Igor Silvestre Universidade Federal de Santa Catarina
  • Marcelo De Lellis Universidade Federal de Santa Catarina
  • Felipe Cabral Universidade Federal de Santa Catarina
  • Alexandre Trofino Universidade Federal de Santa Catarina
  • Vinícius Wessler Universidade Federal de Santa Catarina
Keywords: Energia eólica com aerofólios cabeados, Sistemas embarcados, Hardware-in-the-loop, Protocolos de comunicação, Controle de voo

Abstract

Este artigo apresenta o projeto de uma unidade de voo para um aerogerador com aerofólio cabeado do tipo pumping kite desenvolvido pelo grupo UFSCkite. Neste sistema, uma asa flexível (aerofólio) é presa por um cabo enrolado a um carretel conectado a uma máquina elétrica. Esses dois componentes são localizados na unidade de solo do aerogerador. Potência mecânica é fornecida à máquina elétrica (e eletricidade é gerada) enquanto o cabo é desenrolado sob alta tração à medida que o aerofólio é levado pelo vento. A unidade de voo, suspensa próximo ao aerofólio, é responsável pelo controle de voo. Os principais componentes desta unidade são discutidos, incluindo um sistema de módulos de software distribuídos, um sistema SCADA e os principais elementos de hardware. Uma infraestrutura de beacons de radiofrequência é apresentada, que permite a medição da posição e velocidade do aerofólio, além da comunicação entre os computadores das unidades de solo e de voo. O projeto é validado com testes hardwarein-the-loop do controle de voo utilizando um simulador open-source de pumping kites.

Published
2020-12-08
Section
Articles