Tese (doutorado) - Univerisdade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T17:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_JocelioSouzade_D.pdf: 33623825 bytes, checksum: fa39e034fe44d768d61aae9860fc9326 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Para especificação de motores de indução Trifásicos com rotor do tipo gaiola, considerados normais em listas técnicas de fabricantes, principalmente para acionamentos que operam em regime intermitente ou para acionamentos com elevados tempos de partida ou de frenação elétrica, é recomendável que seja feita urna análise do comportamento térmico do motor durante os diversos ciclos de carga, visando garantir urna vida útil elevada. Este trabalho apresenta uma metodologia com equações que permitem a determinação das elevações de temperatura do enrolamento do estator e das barras que constituem o enrolamento do rotor durante os ciclos de carga, bem corno das diferenças de temperatura que se estabelecem entre as superfícies superior e inferior destas barras devido ao efeito pelicular (Skin), nos processos de aceleração e de frenação elétrica. Estas equações são obtidas a partir de um circuito equivalente, cujos parâmetros constantes ou variáveis com a velocidade, são determinados a partir de dados disponíveis em catálogos de fabricantes / Abstract: For the correct specification of three-phase induction motors it is recommended to carry out and adequate an analysis of their termic behaviour during the entire load-cycle. Such procedure aims at ensuring that the motor performcorrectly during a long useful life. This is particularly true for squirrel-cage motors listed as normal in manufacturer's catalogues mainly those used in drives with an intermittent regime or in drives with high starting or braking times. This work presents a complete methodology, with all relevant equations, which enables the determination of the temperature rise of stator windings and rotor bars of motors during their load-cycles, as well as the differences in temperature which appear between the outer and inner surfaces of those bars, due to Skin effect, during the acceleration and braking processes. The equations are obtained from equivalent circuits, with parameters that may be constant or variable with the motor's speed. Such parameters can easily be obtained from data commonly available in manufacturer's catalogues / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Yaro Burian Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T20:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goldemberg_Clovis_M.pdf: 4049946 bytes, checksum: 974ffef07bbf120593129ee555b67c2e (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Estudos estáticos e dinâmicos de motores de indução requerem o estabelecimento de um circuito equivalente. Entretanto, as informações necessárias para compor este circuito raramente estão disponíveis para os usuários de motores de indução. Neste trabalho mostra-se que é possível determinar um circuito equivalente para motores de indução utilizando somente as informações apresentadas nos catálogos dos fabricantes. Combinando-se um processo analítico e numérico de cálculo, resulta um circuito equivalente que reproduz adequadamente os valores declarados pelos fabricantes. Tal procedimento foi verificado para vários motores comparando-se dados de ensaios com valores calculados através da metodologia proposta. Os parâmetros determinados através da metodologia proposta também podem ser utilizados para simular o comportamento dinâmico dos motores de indução. Aplicando-se esta metodologia a uma população de motores de indução, procurou-se leis de formação e comportamentos característicos para este tipo de máquina / Abstract: Static and dynamic studies of induction motors require the establishment of an equivalent circuito The information that is necessary to compose this circuit is usually not available for application engineers. This work shows that it is possible to determine an equivalent circuit for induction machines using only the information presented in manufacturer data sheets. Combining analytical and numerical calculation procedures results an equivalent circuit that reproduces accurately the values declared by the manufacturer. This procedure was verified for several motors comparing test results with the values calculated from the proposed method. The parameters thus obtained can also be used to simulate the dynamic behaviour of induction motors. Applying this methodology to a population of induction machines, we looked for the scaling laws and typical characteristics for this kind of machine / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Inacio M. Dal Fabbro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T13:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_HarleyAraken_M.pdf: 3466153 bytes, checksum: 78b5865007d726f86fb668a3738e90bb (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: O presente trabalho relata uma análise numérica bidimensional e a metodologia experimental referentes distribuição de temperatura numa aleta de arrefecimento de um motor monocilindro à álcool. Foi selecionada propositadamente uma aleta de forma geométrica irregular para que melhor se ilustrasse e caracte rizasse o desempenho da análise numérica. O método de elementos finitos foi utilizado tomando-se como condições de contorno a temperatura dos bordos intenos e externos da aleta, bem como o calor de convecção existentes nas suas superfícies inferior e superior. Para a execução deste método, a superfície da aleta foi dividida em l22 elementos triangulares bidimensionais. O fenômeno foi considerado em regime permanente, concluido por um conjunto de equações algébricas interdependentes. Tais equações fornecem a temperatura dos nós, localizados, nete caso, nos vértices dos triângulos., As temperaturas de quaisquer pontos internodais podem ser obtidas por equações de interpolação, a partir das quais se traçam as isotermas. A distribuição de temperatura foi experimentalmente determinada instalando-se termopares em pontos localizados nos bordos e no interior da aleta. O trabalho conclui que existe uma boa concordância entre os resultados experimentais e os obtidos numericamente. Conclui-se também que o método de elementos finitos é de fácil aplicação e suficiente confiabilidade / Abstract: This research work reports a finite element model for the temperature distribution in a cooling fin of analcohol engine, as well as a procedure to obtain experimental results. lt was selected a cooling fin with irregular shape in order to give a good ilustration of the features of the model. The temperatures of the boundaries and the faces of the fin were experimentaly obtained and fitted into the model as boundary conditions...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T00:17:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SchuffnerNeto_FernandoHenrique_M.pdf: 2990249 bytes, checksum: d3c6adcc0ca7a257968f1c9296bbc49d (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Através deste trabalho, apresentamos o projeto do controle de um motor de indução via inversor fonte de corrente, que é constituído de um chopper e um inversor. O modelamento do motor de indução e a sua função de transferência tanto em malha aberta como em malha fechada foram obtidas. Mostramos os três tipos de controle do motor de indução mais usados atualmente. Foi feita uma análise preliminar do inversor fonte de corrente. Finalmente, implementamos e testamos o sistema: chopper-inversor com comutação autosequencial e o controle do motor de indução de gaiola do tipo ângulo controlado, que apresentou um desempenho satisfatório / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

O processo de concepção de uma aeronave é um processo iterativo, e um de seus grandes desafios é o dimensionamento dos motores a serem utilizados, dimensionar seu tamanho, peso e parâmetros de desempenho com os poucos dados de entrada disponíveis. Atualmente os métodos tradicionais valem-se de correlações de dados históricos para estimar os parâmetros geométricos e de desempenho de um motor para uma aeronave em estudos conceituais. Estas estimativas trazem imprecisões, que ficam evidentes durante o processo de concepção, no qual a tração requerida para cumprir a missão da aeronave varia e, consequentemente, o motor deve ser redimensionado. Essa imprecisão causa um grande impacto quando tentamos programar métodos de otimização de projeto automatizados, como otimização de múltiplos objetivos. É necessária uma estimativa robusta para estes métodos gerarem respostas adequadas. O objetivo deste estudo é propor uma metodologia para a geração de dados básicos de motores genéricos a partir de sua tração de referência. O método escolhido foi construir um banco de dados de motores turbofan comerciais, utilizá-lo na geração de relações paramétricas entre informações básicas de entrada durante as fases iniciais de projeto de aeronave - estudos conceituais, quando o motor da aeronave em desenvolvimento ainda não foi escolhido. As relações para o cálculo dos parâmetros de motor são estabelecidas com base em uma análise teórica, evitando reduções de dados históricos com base em relações puramente estatísticas. O dado básico de entrada é a tração necessária para a aeronave na decolagem. Dados de entrada opcionais são: razão de passagem, razão de compressão, altitude de cruzeiro e velocidade de cruzeiro. Os dados de saída do programa são: dimensões geométricas do motor - diâmetro do fan, diâmetro da nacele, comprimento da nacele e peso do motor; dados de desempenho - consumo específico de combustível na decolagem e em cruzeiro, vazão mássica, e tração em cruzeiro; dados de emissões de poluentes, segundo modelos termodinâmicos e relacionados aos dados da ICAO para decolagem - HC e NOx, caso sejam inseridos os dados opcionais. O objetivo proposto foi atingido. A metodologia utilizada gerou um banco de dados de motores turbofan extenso e completo. As correlações propostas demonstraram excelente correlação com os dados do banco de dados, e a ferramenta de cálculo de parâmetros de motor, desenvolvida em Excel, possui uma interface simples e intuitiva, e está apta a auxiliar a engenheiros na execução do dimensionamento de motores e aeronaves durante a fase de estudos conceituais de aeronaves. Os desdobramentos possíveis deste trabalho seriam a geração de banco de dados e correlações para outras classes de motores, como Turboprops ou GTFs, e a utilização das correlações desenvolvidas em desenvolvimentos multi-objetivo.

Los ensayos característicos de máquinas eléctricas se desarrollan con el fin de conocer sus principios de funcionamiento, obtener sus circuitos eléctricos equivalentes y evaluar sus comportamientos frente a diferentes condiciones. Para la puesta en marcha y en especial para la realización de los ensayos en máquinas que requieran de voltaje directo como los motores DC o los generadores de corriente alterna en su circuito de campo, se requieren fuentes de alimentación cuyo valor de voltaje pueda ser variable. Esto quiere decir que dichas fuentes no solo deben entregar una tensión continua del valor que se especifica en las características nominales de la máquina, sino también deben tener la capacidad de entregar valores de tensión menores. La presente tesis aborda el diseño y la implementación de fuentes de alimentación de tensión regulables para suministrar energía a los circuitos de campo y armadura de un motor DC shunt y al circuito de campo de un generador síncrono trifásico. Para este objetivo, en la presente tesis se realiza el estudio del motor DC y del generador síncrono trifásico; sus principios de funcionamiento, sus tipos y sus circuitos eléctricos equivalentes. También se aborda el estudio de las tecnologías actuales usadas en el diseño de las fuentes de alimentación lo que introduce a un análisis completo del diseño de las mismas. Por último, se muestran los resultados de las primeras pruebas realizadas a las fuentes implementadas. / Tesis

El presente documento de tesis expone la problemática de la micro y pequeña empresa (MYPES) y su necesidad por acceder a tecnología eficiente y de bajo costo. Dado que la principal actividad de las MYPES es la extractiva e industrial y la principal herramienta para esta actividad es el motor de inducción, centraremos nuestro estudio en los variadores de velocidad que controlan a estos motores. Para el desarrollo del variador de velocidad analizaremos las características más importantes de los motores trifásicos de inducción y las principales técnicas de control de motores que existen en la actualidad. En base a los requerimientos de eficiencia y bajo costo escogeremos el modelo más adecuado. Una vez definidas las características del variador y la lógica de control, realizaremos simulaciones para corroborar que las etapas diseñadas estén funcionando de acuerdo a lo esperado. Luego de asegurar mediante simulaciones que todo el equipo funciona de acuerdo a lo esperado, procederemos a implementar el variador y analizar en el laboratorio cada una de las etapas para contrastar la implementación versus las simulaciones. Finalmente, procederemos a formular las conclusiones y recomendaciones de las experiencias realizadas durante el desarrollo del presente trabajo. / Tesis

El incremento de la demanda de diesel, es uno de los principales problemas que viene teniendo el país, y es que el alto consumo de este combustible se encuentra principalmente en el transporte público, maquinaria pesada, generación de energía eléctrica entre otros. En este contexto, el uso de combustibles renovables y/o alternativos en motores Diesel sería una opción energética importante, ya sea para reducir el consumo del diesel tanto como disminuir su impacto ambiental. Este trabajo de tesis realizará un estudio experimental de la operación bi-combustible para el uso simultáneo de diesel y gas natural, utilizando un motor de encendido por compresión, seis cilindros, aplicación vehicular, que se encuentra en un banco de pruebas en el Laboratorio de Energía de la PUCP. Para el desarrollo del trabajo se implementó un sistema de inyección electrónica para el suministro de gas natural en el motor Diesel y el sistema de conversión Diesel/gas, de esta manera se evaluaron los puntos de la matriz de ensayos del motor, seleccionando tres regímenes de velocidad: 1400, 1600, 1800 rpm y cinco diferentes cargas: 20, 40, 60, 80, 100 Nm. Se alcanzó valores de sustitución de hasta 78,5% en la velocidad más baja y mínima carga que era lo esperado para esta experimentación, es importante mencionar que los valores de sustitución fueron limitados por la baja capacidad de flujo de los inyectores de gas utilizados. La reducción en las emisiones de NOx fueron notables para las mayores relaciones de sustitución llegando a casi una disminución del 52%, sin embargo, debido a las cargas bajas analizadas, las emisiones de CO y HC tuvieron un aumento considerable reflejando el menor aprovechamiento energético del gas natural en estas condiciones. Esto se comprobó con la caída del rendimiento efectivo. / Tesis

La descripción detallada de los procesos principales que se llevan a cabo en el taller de conversiones, tales como la recepción de vehículos, la evaluación de pre conversión, la conversión misma, la prueba de ruta y calibración, los planes de mantenimiento, reparaciones y seguridad, la facturación y la entrega de los vehículos terminados, disminuye el espacio a cometer errores por falta de conocimiento. El objetivo de lo mencionado anteriormente es dejar claro las funciones y los procedimientos que deben seguir cada una de las personas involucradas en el taller de conversiones implementado dentro de un taller automotriz ya existente. La determinación de las características del taller se llevó a cabo mediante el planteamiento de la capacidad operativa deseada del mismo durante los primeros meses de su funcionamiento. Considerando 40 conversiones para el primer mes de trabajo, se determinó que el espacio del piso de taller necesario para realizarlas es no menor a 430m2 dentro de un taller de más de 2700m2. Estos valores cumplen con la norma NTP 111.018 que enuncia las principales características con las que debe contar un taller de conversiones para ser certificado. Los trabajos a realizarse en cada zona de trabajo fueron especificados y éstas apropiadamente señalizadas para cumplir totalmente con la norma. Se definió cuales serán las tecnologías de los equipos a instalarse en los vehículos para los distintos tipos de conversiones disponibles. Asimismo se detalló una explicación técnica del funcionamiento de las herramientas y equipos que serán utilizados para la conversión y la evaluación de pre conversión de cada auto. Conociendo los equipos y herramientas requeridos, se determinó la necesidad de realizar instalaciones eléctricas adicionales a las existentes. La demanda de alimentación eléctrica de los equipos necesarios para realizar las conversiones, obliga a incluir en la inversión inicial el pago a un contratista para realizar cableados eléctricos e instalación de tableros adicionales necesarios para cubrir con la demanda del servicio (aproximadamente 36kW). Asimismo el uso de herramientas neumáticas obliga el contar con una compresora que alimente una línea de aire comprimido. El caudal necesario es de 20 l/s a una presión de 7 bares. La cantidad de mecánicos necesarios para el taller se define mediante el cálculo del número de horas operativas del taller mensuales y dividirla entre el número de horas efectivas necesarias para realizar una conversión. Se necesitan 3 equipos, de dos mecánicos cada uno, para lograr cumplir con la demanda de 40 conversiones mensuales. Adicionalmente un jefe de taller deberá llevar el control de las pruebas de ruta y las calibraciones realizadas. Un asesor de servicios capacitado apropiadamente para resolver cualquier tipo de duda sobre las conversiones se encargará de las recepciones y del cierre de las ordenes de trabajo facturables. El personal de logística y almacenes del taller será el mismo para la división de conversiones. Con una tasa de crecimiento de ventas de estimado de 3% mensual, se pudo proyectar el volumen de ventas para los próximos 5 años. Conociendo los datos de inversión inicial ($52.500,00) y la proyección de los ingresos y costos directos e indirectos, variables y fijos, según volumen de conversiones realizadas, se obtuvo márgenes positivos de flujo de caja que indican que la inversión sería recuperada durante el primer año de funcionamiento. Finalmente los valores del VPN y el TIR son de $2.536.074,00 y de 544% respectivamente, muestran una la alta rentabilidad al realizar del proyecto. / Tesis

Los motores de combustión interna (MCI) se caracterizan por ser agentes emisores de gases de efecto invernadero, los cuales tienen un impacto negativo sobre el medio ambiente, por lo que en la actualidad resulta necesario lograr mejorar la eficiencia mediante la reducción del consumo de combustible en este tipo de equipos. En tal sentido, el presente trabajo tiene como propósito desarrollar investigaciones que posibiliten mejorar la eficiencia y reducir la contaminación ambiental de los motores de combustión interna mediante el desarrollo de estrategias efectivas de control automático. Es por ello que en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un controlador basado en un predictor de Smith discreto para el control efectivo de la velocidad de un motor de combustión interna (MCI), marca Nissan, modelo GA-15. En el trabajo se realiza un estudio sobre el estado del arte de los sistemas de control de los motores de combustión interna. Mediante la aplicación de las herramientas de identificación de sistemas se obtiene un modelo matemático discreto de este tipo de plantas. Se realiza el diseño de un sistema de control de la velocidad de giro del cigüeñal de un MCI marca Nissan modelo GA-15 instalado en la sala de máquinas térmicas del Laboratorio de Energía – Sección de Ingeniería Mecánica – Departamento de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Finalmente, se desarrolla un análisis de robustez del sistema de control diseñado y se realiza una propuesta de implementación de dicho sistema. / Tesis