Estudo do gerador síncrono com excitação em enrolamentos supercondutores

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A redução da dependência das civilizações modernas das energias fósseis é cada vez mais urgente, uma vez que os recursos fósseis são cada vez mais escassos e a sua utilização tem um impacto negativo no ambiente. Neste âmbito, uma das fontes energéticas em que são depositadas maiores esperanças para solucionar este problema é a energia eólica, e em especial a energia eólica offshore. Nos últimos anos, a indústria da geração eólica offshore tem optado pela adopção de geradores síncronos, de velocidade variável, uma vez que a operação a velocidade variável permite a simplificação dos componentes mecânicos das turbinas, aumentando a sua fiabilidade e reduzindo os tempos de paragem. Contudo, estes geradores na sua forma convencional são de grande volume e massa, tornando-os inadequados à aplicação nas turbinas eólicas de amanhã, cujas gamas de potência se prevê que rondem os 8 a 10 MW. É neste contexto que a tecnologia supercondutora surge como candidato com potencial suficiente ao aumento da densidade de potência dos geradores síncronos, tornando viável a sua aplicação nas turbinas eólicas offshore do futuro. Neste trabalho é feito um estudo do gerador síncrono com excitação em enrolamentos de materiais supercondutores de alta temperatura, sendo feita uma proposta para um gerador de pequena escala, para efeitos de estudo em ambiente laboratorial das vantagens obtidas por este tipo de máquinas.