Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242486.pdf: 6256699 bytes, checksum: 2914fceea039386d90aede5de1bf2b42 (MD5) / A competitividade acirrada no mercado de compressores tem sido responsável pela expressiva injeção de recursos em pesquisa e desenvolvimento. Significativa parcela desses recursos é destinada a atividades experimentais, aí incluídas as bancadas de ensaio de compressores. Em alguns dos ensaios realizados é preciso ter a certeza de que a máquina assíncrona, associada ao compressor hermético, não irá exceder certos limites de temperatura em funcionamento sob determinadas condições. Para tanto, é preciso conhecer bem o valor da temperatura do enrolamento do motor de indução e isso deve ser feito com ele alimentado. A temperatura é medida indiretamente através da observação da variação da resistência do enrolamento entre o momento da medição e de uma condição conhecida de temperatura. Para atender as exigências dos ensaios, o valor deve ser obtido com baixa incerteza, concomitante à obtenção dos demais parâmetros investigados convencionalmente nos ensaios. A inexistência de uma solução satisfatória disponível no mercado motivou a execução desta dissertação. Foram pesquisadas estratégias para obtenção da resistência de enrolamento em máquinas alimentadas. Optou-se pelo método da superposição de correntes alternada e contínua. Foi elaborado um protótipo com característica adicional de operar independente da bancada de ensaios. Análises experimentais foram realizadas para verificar o desempenho do sistema desenvolvido, incluindo avaliação do comportamento metrológico. Como resultado, obteve-se um sistema de medição que permite medir a resistência ôhmica dos enrolamentos de todas as classes de compressores herméticos baseados em motores monofásicos de indução.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007. / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273979.pdf: 8118255 bytes, checksum: ecaddb13320dde88941db6c7fb9b306a (MD5) / Motores de indução são máquinas robustas, de construção relativamente simples e com vida depende quase exclusivamente da vida da isolação dos enrolamentos. Esta, por sua vez, é afetada por muitos fatores onde o mais importante é sem dúvida a temperatura de trabalho dos materiais isolantes utilizados. Devido a isso, para a proteção dos motores, eles devem ser protegidos contra aumentos de temperatura por um dispositivo integrante do motor ou um dispositivo de proteção independente em todas as condições de operação. O relé de sobrecarga térmico com sensibilidade a falta de fase, que opera pelo principio dos bimetais, é o dispositivo de proteção independente mais utilizado para proteção térmica de motores. Testes experimentais para avaliação da proteção efetiva realizada por esse dispositivo em condições de operação anormais do motor de indução, rotor bloqueado e falta de fase, foram realizados e com base nas avaliações e resultados obtidos, um novo sistema de proteção é proposto de forma a oferecer proteção efetiva as mais diversas condições de operação do motor. A validação e implementação do sistema proposto são realizadas através de simulações com auxílio do software P-Spice e testes experimentais em protótipo. / The induction motors are robust machines and quite simple in their construction. In general, their lifetime depends on the life of the winding isolation. This is affected by many factors like vibrations, corrosive environments and others. Undoubtedly, among all these factors, the most important is the working temperature of the used insulating materials. Due of this, induction motors must be protected against temperature rise by a protective device, which is a part of the motor or an independent protective device, during all operation conditions. Overload relay with single phasing failure sensitivity, which achieved using the bimetal principle, is the most used independent protective device for thermal motor protection. Experimental tests were made to evaluate the effective motor protection by this device under abnormal motor operation conditions, blocked rotor and single phasing. Based on results and evaluations found, a new protective system was proposed in order to provide effective protection under several motor operation conditions: normal and abnormal conditions. The validity and implementation of proposed system were made thought simulations, assisted by P-Spice software, and experimental tests using a prototype.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256557.pdf: 4250360 bytes, checksum: 5915e30ad38f7acc1d13a45dfb69359c (MD5) / O presente trabalho apresenta os diversos fatores aos quais o sistema de isolação dos motores de indução são submetidos ao serem acionados por conversores de freqüência. Também são apresentadas soluções que fabricantes de motores elétricos e fornecedores de fios e materiais isolantes têm buscado com o objetivo de obter boas interações entre o motor elétrico e o conversor de freqüência. Foram realizados testes de um motor de indução de 2.500 CV, 4.160V, 04 pólos, 60Hz sendo acionado direto na rede e, também através de um inversor de freqüência. Parâmetros tais como elevação de temperatura, distorção harmônica total da corrente, fator de potência e rendimento foram registrados para ambas as condições. Os resultados obtidos mostraram para uma das fases do motor elevação de temperatura de até 9,8% superior na situação com conversor de freqüência. Para o caso com conversor de freqüência a distorção harmônica total da corrente apresentou-se 9,3% e 4,8% superior quando operando com o motor a vazio e com carga nominal respectivamente, comprovando então a condição mais severa em que o sistema de isolação do motor é submetido quando acionado por conversor de freqüência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255285.pdf: 1704948 bytes, checksum: 7c8724e4bc014540e9d1100c71987082 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi propor um projeto alternativo para um motor de ímãs permanentes de 11 kW, na carcaça 132S, operando a 1500 rpm. O motor proposto será comparado com o motor WMagnet da WEG que utiliza ímãs de NdFeB na configuração de ímãs internos. O projeto alternativo proposto utiliza ímãs de ferrite na configuração de ímãs enterrados, objetivando uma redução no custo do motor. Devido a baixa remanência do ferrite em comparação ao NdFeB é fundamental que exista uma concentração de fluxo no entreferro do motor, o que é alcançando a partir de 6 pólos. Para esta configuração é necessária a utilização de um eixo de material não-ferromagnético, garantindo assim que o fluxo dos ímãs seja enlaçado pelo enrolamento do estator. No estator, serão analisadas duas possibilidades de enrolamento, camada única, opção escolhida devido à redução de custo de fabricação, e camada dupla. As comparações serão feitas através de simulações baseadas em cálculos de elementos finitos. Destas simulações chegou-se a conclusão que o motor proposto de ferrite apresenta correntes de carga 6% mais elevadas e rendimento 1,4% menor que o motor WMagnet. O custo final do motor ficou 17% menor, considerando apenas o custo de materiais, e 22% menor, considerando os custos de fabricação. The objective of this work was to propose an alternative project for a permanent magnet motor, 11 kW output, 132S frame, 1500 rpm nominal speed. The proposed motor will be compared with WEG's WManget motor that uses interior NdFeB magnets. The alternative proposed motor uses buried ferrite magnets, in order to reduce the cost of the motor. Due lower remanet flux-density of ferrite, compared to NdFeB it is essential a flux concentration at airgap, which is reached from 6 polos. For this configuration, it is necessary to use a shaft of non-ferromagnetic material, ensuring the magnets flux cross the airgap. About winding, it will be analised two possibilities of winding, single layer, chosen option due manufacturing cost reduction, and double layer. The comparison between the proposal motor and WMagnet will be based on finite element calculation. From theses simulations, it was noticed that the ferrite proposal motor has load current 6% higher and efficiency 1.4% lower than WMagnet motor. The final cost of the motor is 17% lower, considering only the materials costs, and 22% lower, considering manufectoring costs.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:25:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260439.pdf: 4314005 bytes, checksum: f718f36e30cf1ceae5fcf6060a8bd490 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo analisar as principais causas do curto-circuito entre espiras em estatores utilizados em motores de indução trifásicos de baixa tensão e realizar uma comparação entre os principais tipos de detecção e equipamentos utilizados atualmente. Desta forma, será possível avaliar quais os principais pontos positivos e negativos de cada tipo de método de detecção e, caso seja possível, definir qual equipamento consegue identificar de forma mais eficiente este tipo de falha em estatores que ainda estão em produção. Através do levantamento inicial da bibliografia, pode-se observar que este assunto tem grande relevância e que vem sendo estudado há anos, permitindo o levantamento de vários tipos de testes, sendo que muitos destes passaram por várias evoluções em suas metodologias. Além disso, o desenvolvimento de testes que consigam detectar este tipo de falha durante o processo produtivo dos estatores bobinados é de extrema importância para os fabricantes de motores, pois permite a detecção antecipada do defeito, reduzindo os custos de retrabalho, refugo de materiais e gastos com assistência técnica. Os clientes também compartilham desta mesma percepção, uma vez que caso o problema seja detectado apenas no cliente, poderá ocasionar paradas inesperadas no processo produtivo do cliente e aumentar seus gastos com manutenção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252769.pdf: 2891729 bytes, checksum: 7713067ec36665a2ac624eb0c2142a9b (MD5) / Este trabalho detalha as diretrizes de projetos para máquinas de indução de alta rotação. Atenção especial é dada ao rotor, mas também são revistos os conceitos para o estator, sistemas de refrigeração, mancalização e inversores de freqüência apropriados para acionar uma máquina de indução de alta rotação. Os estudos mostram que a construção do rotor laminado com gaiola de esquilo deve ser usada sempre que possível, apenas em velocidades mais elevadas, um rotor de aço sólido projetado com ranhuras sobre sua superfície ou um rotor de aço sólido revestido com uma camada de cobre ou outra liga metálica podem ser a melhor indicação. Considerando o desempenho eletromagnético que se deseja e a velocidade máxima de operação, a escolha entre um material laminado ou sólido no rotor pode ser mais ou menos significativa para uma máquina de indução de alta rotação. Do ponto de vista construtivo, um motor de alta rotação apresenta maiores desafios na área mecânica do projeto. Isto porque um corpo cilíndrico em rotação impõe desafios quanto às forças centrífugas, principalmente no que diz respeito à resistência do material e também quanto ao balanceamento da massa girante, que se não for criteriosamente efetuado, acarretará vibrações em toda a máquina e, dependendo do nível de vibração, pode inviabilizar seu funcionamento sob risco de entrar em colapso. Outro ponto que deve ser visto com muito cuidado é a refrigeração deste tipo de motor, seja pelo modo como será feita a passagem do fluido refrigerante pelo motor como qual será este fluido. Eletricamente, com exceção do volume de perdas decorrentes de um acionamento em altas freqüências, e logicamente o uso de inversores de freqüência, pode-se considerar o estator como igual ao de um motor normal. Convém destacar que a densidade de potência por volume é muito maior, desta forma, se contar com materiais de baixas perdas magnéticas, um perfeito balanceamento do rotor e uma refrigeração eficiente na função de dissipar o calor gerado, tem-se uma máquina de alta velocidade com potência bem superior no mesmo volume de uma máquina normal. Quanto ao sistema de mancais, pode ser utilizado o sistema tradicional com rolamentos, entretanto pode-se utilizar elementos especiais para suportar as altas rotações ou sistemas mais sofisticados, como mancais de deslizamento ou mesmo mancais magnéticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258150.pdf: 7239347 bytes, checksum: 18fdb808e71155fda59d7d9e56c836bb (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento de um método de estimação da confiabilidade de um motor de indução monofásico, cuja obtenção de resultados seja no menor tempo possível. O método é baseado na teoria de confiabilidade de sistemas, na qual, realiza-se ensaios de vida acelerados em componentes chaves pertencentes ao sistema. Os resultados destes ensaios são analisados separadamente com ferramentas que estimam seus parâmetros de confiabilidade, considerando sua parte determinística, utilizando-se ferramentas de regressão, e sua parte variável, utilizando-se distribuições de probabilidade. Os parâmetros de confiabilidade encontrados para cada componente são então incluídos em um diagrama de blocos de confiabilidade do sistema, do qual, de acordo com a importância e disponibilidade de cada componente, calculam-se os parâmetros de confiabilidade do sistema como um todo. Para validação do método, foram feitos ensaios em componentes de um determinado motor de indução, com aplicação em máquinas de lavar roupas, e foram determinados seus parâmetros de confiabilidade. Os resultados obtidos demonstraram um alto ganho no tempo de realização dos ensaios, além de se tornar uma ferramenta muito poderosa para definição de metas de qualidade do produto em campo. This work tackles the development of a reliability estimation method for a single phase induction motor, whose attainment of results lasts as minimum time as possible. The method is based in the systems reliability theory, which, accelerated life tests are done in key parts pertaining this system. The tests results are separately analyzed using reliability estimation tools which consider the deterministic part, using regression tools, and the variable part, using probability distributions. The reliability parameters encountered, for each part tested, are then filled up in a reliability functional diagram of the system, which, according to the relevance and availability of each part tested, calculates reliability parameters for the system at all. To evaluate the method, parts of single phase induction motors, washing machines motors, were submitted to accelerated life tests and their reliability parameters calculated, both of them, parts reliability and then system reliability. The results obtained demonstrate a big improve in tests timing, besides the method can become a powerful tool to improve quality marks of this product in field.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258153.pdf: 29470274 bytes, checksum: 74a4266e1ed7bfc85a60369a53c2b4f7 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo das assimetrias geométricas no estampo da coroa do estator de motores de indução trifásicos. Assimetria esta, conhecida na linguagem técnica como corte econômico. Para o estudo utilizou-se três motores de indução trifásicos de 20cv, VI pólos, carcaça IEC 160L, 220/380 V, 60 Hz, linha Standard. Os três estatores apresentavam coroas com diferentes formas geométricas, (1) coroa convencional redonda, (2) coroa com corte econômico na largura da tira e (3) coroa com corte econômico na largura da tira e avanço do passo. Utilizou-se o programa de cálculo M2E, onde se obteve os valores de desempenho do motor para os três casos. Para a modelagem eletromagnética do motor com as três diferentes coroas, utilizou-se o sistema EFCAD, que realiza simulações através do método de elementos finitos para o cálculo eletromagnético. Os resultados apresentados nos ensaios, cálculos analíticos e simulações apresentaram diferenças insignificantes nos valores de desempenho, nas induções na coroa do estator e nas perdas no ferro. Ficou evidente a viabilidade do corte econômico para as carcaças IEC 132 a 200, obtendo como vantagem a economia e melhor aproveitamento das chapas de aço e como desvantagem o investimento na reforma ou fabricação de novos estampos e outros ferramentais. This work presents a study of geometric asymmetries in stator yoke of three-phase induction motors. Such asymmetry is, known in the technical language as "economic cut". For this study, one has used three Standard 20cv, VI poles, IEC 160L, 220/380 V, 60 Hz, three-phase induction motors. The three stators have different yoke geometries, (1) round traditional yoke, (2) yoke with "economic cut" in the width of the lamination length and (3) yoke with "economic cut" in the width of the lamination length and in the step advance. The Calculations were made with M2E, were values of performance of the motor were calculated for the three cases. For the electromagnetic modeling of the motor with the three different geometries one has used the EFCAD system, which uses the finite element technique. Values of in inductions in the stator yoke and iron losses measured and calculated with both, analytic and Finite Element method presented small deviations. The feasibility of the economic cut for frames IEC 132 to 200 is clear: using fewer amount of iron, without compromising performance, with only one drawback which is the costs involved in the re-project of the stamping tool.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:26:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:38:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Os motores elétricos são responsáveis por grande parte do consumo de energa elétrica nas indústria (49%)e desempenham funções importantes que podem contribuir para o aumento da eficiência operacional deste setor da econômia.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:39:20Z No. of bitstreams: 3 Dissertação Parte 01.pdf: 2043790 bytes, checksum: db69b439545208f9457caa8185db2d82 (MD5) Dissertação Parte 02.pdf: 1723290 bytes, checksum: f59635c2b682e4bce950b29de7f5c523 (MD5) Dissertação Parte 03.pdf: 1845287 bytes, checksum: 8d29fd76bb337f492f0cabccb9f75d3d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:44:13Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação Parte 01.pdf: 2043790 bytes, checksum: db69b439545208f9457caa8185db2d82 (MD5) Dissertação Parte 02.pdf: 1723290 bytes, checksum: f59635c2b682e4bce950b29de7f5c523 (MD5) Dissertação Parte 03.pdf: 1845287 bytes, checksum: 8d29fd76bb337f492f0cabccb9f75d3d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação Parte 01.pdf: 2043790 bytes, checksum: db69b439545208f9457caa8185db2d82 (MD5) Dissertação Parte 02.pdf: 1723290 bytes, checksum: f59635c2b682e4bce950b29de7f5c523 (MD5) Dissertação Parte 03.pdf: 1845287 bytes, checksum: 8d29fd76bb337f492f0cabccb9f75d3d (MD5) / Os motores automotivos utilizam sistema mecânico para acionamento das válvulas de exaustão e admissão. O sistema de acionamento mecânico de válvulas tem se mostrado confiável e eficiente por muitos anos, porém, a falta de flexibilidade para variar tempos e cursos das válvulas é umas das maiores causas da baixa eficiência e alto consumo de combustível nos Motores de Combustão Interna. Atualmente grande importância tem sido dada à redução no consumo de combustível, melhorias no desempenho e redução nos níveis de emissão. Reconhecendo este compromisso, indústrias automotivas juntamente com a comunidade científica estudam tecnologias capazes de viabilizar as Válvulas com Tempos Variáveis (Variable Valve Time - VVT). Entre esses novos tipos de dispositivos estão os sistemas denominados Camless (desprovido de cames) que utilizam atuadores independentes que possibilitam o controle dos movimentos das válvulas. Esta tecnologia promete aumentar a economia de combustível e potência além de reduzir as emissões e custos de fabricação do motor. Este trabalho aborda o desenvolvimento de um atuador eletro-hidráulico capaz de atender a demanda típica de motores automotivos. Mais especificamente, se propõe a atender à necessidade de flexibilização do controle das variáveis envolvidas no processo de combustão em motores de combustão interna. Entre suas principais características, o sistema desenvolvido prioriza as possibilidades de controle independente de cada válvula, variando seus tempos de ciclo, curso e velocidade de assentamento.