Orientador: Prof. Dr. José Luis Azcue Puma / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016. / Este trabalho apresenta o controle direto de potencia do gerador de relutancia variavel de 12/8 utilizando o controlador fuzzy PI auto-ajustavel e o controle vetorial do inversor conectado à rede eletrica. Inicialmente são estudados os principios de operação da maquina e a topologia do conversor eletronico de potencia que sera utilizado para aciona-lo. Usando o software de simulaçãoMatlab/Simulink é implementado o modelo da maquina de relutancia variavel utilizando as curvas caracteristicas, de corrente e torque, que foram extraídas utilizando dados experimentais. Utilizando o modelo da maquina é projetado o controlador de velocidade para sua operação no modo motor. Tambem sera projetado o controlador de potência PI utilizando o modelo estimado do sistema de conversão de energia eólica. A partir dos ganhos do controlador PI é projetado o controlador fuzzy PI autoajustavel com o objetivo de melhorar a resposta em regime permanente da potencia controlada. A potencia gerada pelo gerador de relutancia variavel é injetada à rede eletrica, atraves do controle independente das potencias ativa e reativa, para este proposito é utilizado um conversor trifasico de dois níveis. Na parte experimental deste trabalho foi implementado o controle de corrente por histerese para maquina operando no modo motor, posteriormente foi implementado o controle de corrente e controle da tens~ao no barramento CC para a máquina operando no modo gerador. Os resultados de simulação e experimentais se mostraram coerentes validando os controladores propostos. / This work presents the direct power control of the switched reluctance generator of 12/8 using the self-tuning fuzzy PI controller and the vector control for inverter connected to the grid. Initially, the machine's operating principles and the topology of the power electronics converter used to drive this machine are studied. The model of switched reluctance machine is implemented in Matlab/Simulink simulation software using the characteristic curves of current and torque extracted using experimental data. Using the machine's model, It is designed the speed controller for its operation in motor mode. Also, the PI controller is designed for the power control loop based on the estimation of the wind energy conversion system. Using the gains of the PI controller, It is designed the self-tuning fuzzy PI controller, in order to improve the steady state response of the power control loop. The power generated by the switched reluctance generator is injected into the power grid through the independent control of active and reactive power, for this purpose is used a three-phase two level converter. In the experimental part of this work was implemented the hysteresis current control for machine operating in motor mode, also, It was implemented the current and DC bus voltage control for the machine operating in generator mode. The simulation and experimental results were proved consistent and these results validate the proposed controllers.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The subject of this work is to present a switched reluctance machine (SRM) driver capable to control the machine as a motor/generator, allowing the transition between the modes of operation while the machine is running. Six load voltage control strategies developed to be applied to a switched reluctance generator was performed, being that the strategies AV2, TBV, Hi and AMV was developed in this work. A SRM simulation able to represent the machine as a motor/generator was implemented and the results were presented. The load voltage strategies showed in this work was tested through simulations and the results indicate that the strategy called AV2 was the best one, providing a better utilization of the mechanical energy from the primary source. A prototype was assembled and the experimental results showed that the machine operating as a motor/generator operate properly and all the load voltage strategies developed to switched reluctance generator kept the voltage on the load near to the reference value confirming the functionality of the strategies. / Este trabalho tem como objetivo apresentar um acionamento capaz de controlar a máquina de relutância variável (MRV) como motor e como gerador, permitindo a transição de modos de operação com a máquina girando. Seis técnicas de controle de tensão na carga da máquina operando como gerador foram implementadas, sendo que as estratégias AV2, TBV, Hi e AMV foram desenvolvidas neste trabalho. Uma simulação da MRV capaz de representar a operação da máquina como motor/gerador foi desenvolvida e os resultados foram apresentados. As estratégias de controle de tensão na carga foram testadas através de simulação. Comparações entre as mesmas demonstraram que a estratégia AV2 é a que proporciona maior geração de energia elétrica, demonstrando a importância de se adicionar uma etapa de roda livre ao controle do GRV com malha fechada de tensão na carga. Um protótipo foi construído no laboratório utilizando DSP e resultados experimentais da máquina operando como motor/gerador, assim como resultados do GRV controlado pelas estratégias de controle de tensão na carga foram apresentados e discutidos. / Doutor em Ciências

Orientador: Prof. Dr. José Luis Azcue Puma / Coorientador: Prof. Dr. José Alberto Torrico Altuna / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2018. / Este trabalho apresenta o controle de potência do gerador de relutância variável de 12/8 utilizando o controlador Fuzzy PI auto-ajustável e o controlador P+ressonante para o conversor conectado à rede elétrica. Inicialmente são estudados os princípios de operação da máquina e a topologia do conversor eletrônico de potência. Usando o software de simulação Matlab/Simulink é implementado o modelo da máquina de relutância variável utilizando as curvas características de corrente e de torque. Com o objetivo de controlar a potência gerada pela máquina e utilizando seu modelo matemático dinâmico projeta-se o controlador PI, e implementa-se o controlador Fuzzy PI auto-ajustável para atingir o mesmo objetivo. Assim, projeta-se também um controlador PI para o controle da tensão CC além de um controlador P+ressonante com o objetivo de melhorar a resposta em regime permanente da potência injetada na rede elétrica. Para este propósito é utilizado um conversor monofásico de dois níveis. Os resultados das simulações mostram o bom desempenho do sistema proposto e o controlador de potência é validado também através de resultados experimentais. / This work presents the power control of the 12/8 variable reluctance generator using Fuzzy self-tuning PI controller and the P+resonant controller for the converter connected to the electric network. Initially are studied the principles of operation of the machine and power electronic converter topology. Using the Matlab/Simulink simulation software is implemented the model of switched reluctance machine using the current and its torque characteristic curves. With the purpose of controlling the power generated by the machine and using his dynamic mathematical model is designed the PI controller, and the Fuzzy self-tuning PI controller is implemented to achieve the same objective. So, also is designed a PI controller for control of the link DC, in addition to the P+resonant controller with the objective of improving the response to its steady state of the injected power into the electric network. For this purpose it is used a single-phase two-level converter. The results of the simulations show the good performance of the proposed system and the power controller is validated by experimental results.