Optimización avanzada del control de potencia en un aerogenerador en entorno de laboratorio de potencia.

Abstract

Los aerogeneradores enfrentan desafíos significativos en su diseño, especialmente debido al elevado momento de inercia del rotor, enmarcando aspectos importantes como el arranque, la regulación de la velocidad y la seguridad durante el frenado. El objetivo de la investigación es optimizar el control de los aerogeneradores para mejorar su eficiencia energética, utilizando una metodología descriptiva y cuantitativa para llevar a cabo un análisis sistemático. Se realizaron ensayos en el laboratorio de Potencia de la Carrera de Electricidad, donde se analizaron los datos obtenidos a través del electrodinamómetro 4 cuadrantes, asociado al módulo del alternador/controlador de aerogenerador 8216-02, empleando el software LVDAC-EMS; estas pruebas permitieron desarrollar estrategias de control enfocadas en maximizar la captación de energía, logrando emular con alta precisión el comportamiento de una turbina eólica en distintas condiciones de velocidad del viento y densidad del aire. Los resultados mostraron que el generador presentó un amplio rango operativo, oscilando entre 520 rpm y 1762 rpm, lo que demuestra su capacidad de adaptarse a diversas velocidades de viento, desde 3 m/s hasta 25 m/s; esta flexibilidad es una característica clave de los generadores eólicos, dado que ajustan su régimen de giro para maximizar la conversión de energía. En conclusión, el generador de imanes permanentes operó eficientemente en el 54,90% del rango de velocidades del viento, ajustando su velocidad entre 520 y 1762 rpm.