Candidato: Lucas Zanatta Manosso 
Programa: UFSC / POSMEC
Data: Novembro de 2021
Orientador: Victor Juliano De Negri
Resumo: A transmissão hidrostática tem demonstrado ser uma solução viável e interessante para a aplicação em aerogeradores. Entretanto, melhorias em relação a eficiência do sistema podem ser feitas. A tecnologia da hidráulica digital é uma boa solução para aumentar a eficiência de sistemas hidráulicos ao longo da faixa de operação. Nesta dissertação é apresentado o projeto, a modelagem e simulação de uma transmissão hidrostática digital para aerogeradores utilizando componentes de deslocamento volumétrico fixo e variável. É notável a falta de tais estudos na literatura. Um algoritmo de dimensionamento é desenvolvido utilizando dados de eficiência real, a fim de otimizar a seleção de componentes e definir a mais eficiente configuração para a transmissão hidrostática. O projeto de uma transmissão hidrostática digital é feito para um aerogerador de 28,5 kW. Considerando a utilização de um gerador apenas, a melhor configuração de transmissão hidrostática é definida com uma bomba digital com dois módulos binários e um motor variável. Um controlador para as válvulas on-off da bomba digital é desenvolvido. O modelo computacional atual é modificado de acordo com o novo sistema projetado. As transmissões hidrostáticas convencional e digital são comparadas para confrontar as diferenças entre ambas. Uma análise em regime permanente mostra que a transmissão hidrostática digital é 3% mais eficiente em média e em operação de carga parcial esta diferença sobe para 10%. Essa diferença tende aumentar ainda mais para aerogeradores maiores, uma vez que bombas maiores são menos disponíveis no mercado, tendo mais chance de a transmissão convencional ser sobredimensionada. Uma simulação dinâmica é executada considerando um perfil de vento real, onde é concluído que a transmissão hidrostática digital é capaz de controlar a velocidade ideal do rotor. Contudo, o comportamento da bomba digital causa picos de pressão, produzindo oscilações na frequência do gerador. Mesmo assim, os desvios de frequência permanecem de acordo com as normas que especificam os requisitos de plantas geradoras conectadas a redes elétricas. É necessária uma futura validação experimental para comprovar o sistema projetado.
Referência: MANOSSO, Z. L. Design and analysis of a digital hydrostatic transmission for wind turbines. 2021. 142 p. Dissertation (Master) – Course of Mechanical Engineering, Department, LASHIP, Federal University of Santa Catarina, Florianópolis, 2021.
