Controlador de tensão micro controlado para geradores

Resumo

Como a tensão gerada em um gerador elétrico CC é proporcional a sua velocidade, Precisa-se de um dispositivo que monitore a tensão que está sendo gerada para evitar possíveis sobretensões que poderiam danificar a carga e até mesmo o gerador. Outro aspecto relevante para o desenvolvimento do controle da tensão é devido à variação da carga no gerador, fazendo com que a potência mecânica demandada pelo gerador fique variando de acordo com a carga. A proposta do trabalho foi desenvolver um controlador de tensão utilizando o microcontrolador PIC 16F877A. Foi desenvolvido inicialmente o protótipo de um gerador eólico onde o gerador é um máquina cc com uma faixa de geração de até 5V, o eixo do gerador está acoplado a uma hélice de três pás. Para realizar o controle, foi implantado um freio (motor de passo) que quando acionado reduz a velocidade do gerador, o qual tem a função de um sistema de frenagem em um gerador eólico. Esse motor ficará freando o eixo do gerador até que a tensão do mesmo estabilize na tensão desejada pelo usuário. Quando o sistema de freio está ativo um led vermelho ficará aceso, o qual está acoplado à porta B7 do PIC, facilitando a visualização de que o modo de frenagem está ativo. Para que o motor de passo tenha um fim de curso foi implantada uma interrupção na porta B1 do PIC, que faz com que o sistema de frenagem pare quando tiver pouca incidência de vento. Para a medição da tensão de entrada do gerador e a fim de uma interface homem máquina acoplamos um display que proporciona um acompanhamento da tensão gerada. Depois de realizada a medição da tensão a mesma é comparada com uma tensão de referência determinada pelo programador, essa tensão de referência indica a tensão ideal que se deseja obter . Como a entrada do PIC é limitada em 5 volts é necessário um condicionamento da tensão gerada para que o sinal seja adequado a entrada analógica do PIC. O sinal analógico é convertido em digital, e comparado com o valor de referência. Após a conversão e a comparação realizada pelo PIC, este envia um comando para o motor de passo, que no nosso projeto baseia-se no freio do gerador eólico, porém poderia ser um controle do movimento angular das hélices de um gerador eólico ou um controle para acionar o acelerador do motor diesel. Por ser um projeto realizado em função de um aprofundamento na matéria de microcontroladores, possibilitou um complemento para os conhecimentos relacionado à parte de programação em assembly obtidos no semestre, onde adquirimos conhecimento de funções como, conversor A/D, configurações de display e ainda um conhecimento maior sobre geradores eólicos.