Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257102.pdf: 1052118 bytes, checksum: 1b766deb63f0c24eaf0752dc89dbf0dc (MD5) / A força magnética de atração entre estator e rotor presente em máquinas síncronas é um tópico bastante debatido na comunidade de profissionais que lidam com estes equipamentos. O desequilíbrio destas forças de origem magnética leva a um desbalanceamento do rotor, principalmente vinculado à não uniformidade do entreferro, comumente caracterizada por uma excentricidade do rotor em relação ao estator. Este fenômeno é conhecido como "Empuxo Magnético" Desbalanceado (UMP - Unbalanced Magnetic Pull). Todavia, o estudo de um procedimento para mitigar esse efeito, com a inclusão de conexões equipotenciais, tem sido pouco explorado. A adição de tais conexões conduz a um aumento das correntes de circulação entre os circuitos paralelos do enrolamento estatórico, alterando desta maneira a força magnetomotriz de reação da armadura (FMRA). O produto da FMRA com a permeância específica do entreferro leva a uma distribuição de densidade de fluxo magnético de reação da armadura, que conjugada com a distribuição de densidade de fluxo magnético de excitação produzida pelos pólos, define a indução magnética resultante no entreferro. Sendo as forças magnéticas de atração diretamente proporcionais ao quadrado da indução magnética resultante no entreferro, a alteração em seus valores ao longo da circunferência do rotor, com o auxílio das conexões eqüipotenciais, conduz a uma mitigação do empuxo magnético desbalanceado. Além de discorrer sobre os fenômenos presentes no cálculo das forças de atração, apresenta-se também como a distribuição dos enrolamentos estatóricos e de seus caminhos paralelos influem na FMRA, na indução magnética resultante e conseqüentemente no UMP. A metodologia desenvolvida foi aplicada a um caso real e seus resultados teóricos são apresentados. Sua implementação prática esta sendo executada como parte de um projeto de pesquisa e desenvolvimento conjunto da Companhia Energética de São Paulo com a Alstom Hydro Energia Brasil Ltda.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-07T14:42:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - André Luiz Carneiro Franco - 2015.pdf: 2564368 bytes, checksum: 93761b2c7af9677536a7897fd4aa57f3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-07T14:44:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - André Luiz Carneiro Franco - 2015.pdf: 2564368 bytes, checksum: 93761b2c7af9677536a7897fd4aa57f3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T14:44:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - André Luiz Carneiro Franco - 2015.pdf: 2564368 bytes, checksum: 93761b2c7af9677536a7897fd4aa57f3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-09-15 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work presents an analysis and optimization metho dology for the AC machines stator windings design, based on magnetomotive force harmonic distortion study. For that, the three-phase double layer integral and fractional-slot windings are chosen. At first, magnetomotive force in conventional windings study is p erformed, comparing harmonic analysis by distortion and Fourier sp ectrum with the traditional calculation metho dology of winding factors. In relation to the metho d, the stator windings arrangement optimization using genetic algorithms is prop osed, in order to suggest alternative optimized layouts. The results are presented and discussed. / Este trabalho apresenta metodologia para análise e otimização de geometrias de enrolamentos de estator de máquinas CA, baseada no estudo da distorção harmônica associada à curva de força magnetomotriz no entreferro. Para tal, opta-se p elo estudo dos enrolamentos trifásicos de dupla camada integrais e fracionários. Primeiramente é realizado o estudo da força magnetomotriz dos enrolamentos convencionais, confrontando a análise harmônica através da distorção e espectro de Fourier com a metodologia tradicional de cálculo dos fatores de enrolamento. Definido o método, propõe-se a otimização do arranjo de enrolamentos de estator utilizando algoritmos genéticos, com o objetivo de sugerir geometrias alternativas otimizadas. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos.