Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-07T11:50:35Z No. of bitstreams: 1 2014_MarcosDiegodeCastroeSilva.pdf: 5319545 bytes, checksum: ef30c1f74f16c67ff12e33234b09e69d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-17T12:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarcosDiegodeCastroeSilva.pdf: 5319545 bytes, checksum: ef30c1f74f16c67ff12e33234b09e69d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-17T12:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarcosDiegodeCastroeSilva.pdf: 5319545 bytes, checksum: ef30c1f74f16c67ff12e33234b09e69d (MD5) / Dos problemas associados a uma rede elétrica cuja alimentação possui a qualidade da energia comprometida, pode-se citar o desequilíbrio de tensão. Trata-se de um fenômeno que é definido para sistemas trifásicos como uma condição na qual as tensões apresentam módulos diferentes entre si, ou defasagem angular entre as fases diferentes de 120º, ou ainda, estas duas condições simultaneamente. Devido ao fato de motores de indução trifásicos (MIT) usualmente serem conectados em configurações que não permitem a circulação de corrente de sequência zero, verifica-se que há uma lacuna em estudos envolvendo os efeitos de tal componente sobre máquinas elétricas. Os principais documentos normativos priorizam o indicador de desequilíbrio de tensão de sequência negativa. Muitas vezes, o emprego de um índice que contemple a componente de sequência zero não é obrigatório. Considerando-se os aspectos ora mencionados, este trabalho que tem como objetivo avaliar os efeitos das componentes de sequência positiva, negativa e zero sobre as temperaturas de um MIT. Inicialmente, é projetada e desenvolvida uma ferramenta de controle da tensão de entrada e geração de relatórios que contêm as leituras de inúmeras grandezas pertinentes ao motor. Em seguida, propõem-se um modelo térmico e uma rede neural artificial para estimação das temperaturas nas três fases dos enrolamentos do estator e elaboram-se criteriosamente bancos de dados que permitem análises eficientes e representativas dos principais efeitos das componentes de sequência sobre as temperaturas do MIT. Neste estudo, são empregados resultados experimentais (cerca de 40 mil) e oriundos de simulações computacionais (aproximadamente 2,6 milhões). Diante das investigações realizadas nesta dissertação mostra-se que os indicadores convencionalmente empregados para a quantificação do desequilíbrio de tensão se caracterizam inadequados. Além do mais, verifica-se que os ângulos das componentes simétricas, os quais não são contemplados nos indicadores de desequilíbrio convencionais, são os parâmetros que mais exercem influência nas correntes e temperaturas de um MIT. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Voltage unbalance is a problem associated with an electrical grid whose power quality is compromised. This phenomenon is characterized by alteration in the three-phase pattern, which is provided by a balanced system, consisting of equal voltage magnitude and phase shift of 120° between them. Three-phase induction motors (TIM) are usually connected in configurations that do not allow zero sequence current flow. For this reason, there is a gap in studies involving the effects of such component on electrical machines. The main normative documents prioritize the negative voltage unbalance indicator. Most often, the use of an index that includes the zero sequence component is not required. Considering the aforementioned aspects, this study has the objective of evaluating the effects of positive, negative and zero components on the temperature of a three-phase induction motor. In order to do this, experimental results (about 40 thousand values) and computer simulations (approximately 2.6 million values) are employed. Moreover, a series of tasks are accomplished in this work, such as: a design and development of a tool to control the voltage and generating reports that contain numerous readings related to the motor; a proposal of a thermal model and establishment of an artificial neural network in order to estimate temperatures in three phases of the stator windings; and a preparation of databases that allow efficient and representative analysis of the main effects of the symmetrical components on the temperatures of the TIM. By means of the investigations conducted in this study, it is shown that the indicators conventionally used to characterize voltage unbalance are inadequate to properly quantify this phenomenon. Moreover, it appears that the angles of symmetrical components (which are not taken into account in conventional voltage unbalance indicators) are the parameters that most influence the currents and temperatures of a TIM.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-02-21T11:58:52Z No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-02-28T12:39:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-28T12:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Os motores de indução trifásicos (MIT) são amplamente utilizados no setor industrial, representando cerca de um quarto da energia elétrica consumida no país. Devido a essa importância no cenário nacional, alguns pesquisadores têm publicado trabalhos envolvendo desequilíbrios de tensão aplicados a motores de indução trifásicos. Sobre o tema supramencionado, a presente dissertação relata com base em simulações computacionais, que adotam três modelagens teóricas, e experimentos laboratoriais que, sob diferentes desequilíbrios de tensão, as variações no conjugado e no rendimento do MIT são bastante elevadas, exceto no caso da especificação da componente de sequência positiva de tensão em adição à porcentagem de desequilíbrio. Entretanto, o processo de identificação de limites utilizando-se dois índices simultaneamente é mais complexo. O estudo apresenta um método alternativo para a avaliação do desempenho de um motor submetido a tensões desequilibradas, baseando-se no emprego da média aritmética das amplitudes das tensões. Mostra-se, diante dessa proposta, que as faixas de variações podem ser reduzidas a níveis aceitáveis. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Three-Phase Induction Motors (TIM) are widely used in the industrial sector, representing about a quarter of the electricity consumed in the country. Due to this importance in the national scenario, some researchers have published studies involving unbalanced voltages applied to these motors. On the aforementioned subject, this dissertation reports that, based on computer simulations which use three theoretical modeling and laboratory experiments under different unbalanced voltages, changes in torque and efficiency of the TIM are quite high, except when specifying the positive sequence component of the voltage in addition to percentage unbalance. However, the process of identifying boundaries using two indexes simultaneously is more complex. The study presents an alternative method for assessing the performance of an engine subjected to unbalanced voltages based on employing the arithmetic mean of the voltage amplitudes. Using this proposal it is shown that the ranges can be reduced to acceptable levels.

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_RonaldoMartinsde_M.pdf: 3233726 bytes, checksum: 5759baf18d2a6b016b05d53a53a54803 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Apresenta-se um modelo matemático dinâmico térmico e elétrico para motores de indução com rotor em gaiola. O modelamento elétrico é descrito pelas equações de Park e pela equação de conservação de energia, enquanto o modelamento térmico é descrito por um sistema de quatro equações diferenciais de primeira ordem que representa o processo de transferência de calor no motor. O modelo apresentado pode ser utilizado para a determinação das características de desempenho térmico e elétrico para qualquer regime de carga, entretanto, ele se mostrou adequado, principalmente, para máquinas que operam em regimes continuamente transitórios. o modelo matemático apresentado também incorpora as variações dos parâmetros elétricos do enrolamento do rotor devido ao efeito pelicular / Abstract: A thermal and electrical dynamic mathematical model for squirrel cage induction motors is presented. The electrical model is described by Park 's equations and the torque equation, while the thermal model is described by a system of four first order diferential equations that represent the motor heat transfer processo The model presented can be used to determine thermal and electrical peformance for any operation condition. However, it is suitable mainly for machines operating under contiunously transient condition. The presented mathematical model also incorporate variation of rotor winding electrical parameters due to skin effect / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-22T05:07:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franklin_DinoRogerioCoinete_D.pdf: 5201101 bytes, checksum: 444709e586f891736fe7ae88f24f49d2 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho realiza uma análise sistemática do comportamento de modelos computacionais de cargas elétricas em que predominam motores de indução, quando submetidas a transitórios. Quatro aspectos principais do problema são analisados: o desempenho de diferentes modelos de motores de indução durante transitórios causados por distúrbios de tensão, torque mecânico, partida e curto-circuito; a agregação dinâmica de múltiplos motores, visando reduzir a magnitude do problema computacional; a simulação de esquemas de transferência de barramentos, envolvendo o cálculo da tensão residual e correntes de re-energização de múltiplos motores; e por fim, a utilização de redes neurais artificiais como uma modelagem dinâmica alternativa para motores de indução. Uma nova metodologia, que apresenta resultados muito precisos, é proposta para realizar a agregação de múltiplos motores no mesmo barramento ou em barramentos diferentes. Mostra-se ainda que este método pode ser também aplicado com sucesso no problema de transferência de barramento. Durante toda a análise são apresentados resultados de simulação usando dados de motores reais. Os resultados deste trabalho podem ser utilizados tanto nos estudos transitórios de grandes sistemas de empresas concessionárias quanto em sistemas elétricos industriais / Abstract: This work presents a comprehensive analysis of the induction motor load behavior, when submitted to dynamical disturbances. The induction motor loads are represented by computational models of different orders, comprising single and double cage. Four major points of the problem are addressed: first, the performance of the different computational models in representing the transient behavior trigged by disturbances such as voltage dip, load torque sudden variation, motor starting and bus short-circuit; next, the dynamical aggregation of multiple motor models, aiming at reducing the computational effort; then, the simulation of bus transfer schemes, involving residual volt age and re-energization current calculation of multiple motor loads; and finally, the usage of artificial neural networks as an alternative modeling approach is investigated. As a result, a new and accurate method to aggregate multiple induction motor models is described. In addition, the new aggregation technique is successfully applied to bus transfer simulation schemes of multiple motors. Many test validation results are presented, using real induction motor databases. The analysis presented in this work can be very usefull to large network transient studies, as well as to industrial electrical system applications / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Rodrigues de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T08:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serni_PauloJoseAmaral_M.pdf: 11751304 bytes, checksum: 5dae0b4541157756bfda0065af05606d (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho objetiva avaliar o desempenho de um Motor de Indução Linear (MIL) Trifásico de Disco e um MIL em Arco, quando acionados por um Inversor de Freqüência Variável. Um Inversor Trifásico, com atuação especialmente concebida, é construído para que a corrente imposta pelo inversor ao motor seja mantida senoidal e com valor eficaz constante. São levantados dados relativos à força propulsora destes motores, em função da freqüência de acionamento. Os resultados obtidos através de simulação, utilizando um modelo unidimensional e um circuito elétrico equivalente corrigido quanto aos efeitos de extremidades, são comparados com os determinados experimentalmente. Análises da forma de onda da corrente nas fases do motor são executadas, para a determinação do seu conteúdo espectral / Abstract: The behavior of. a disc rotor induction motor and an arc stator induction motor (sector motor) is analyzed in this work as a result of feeding these machines with an inverter. The machines developed thrust as a function of the slip is obtained for different input frequencies. An equivalent circuit is used for the simulations. This circuit is obtained through the application of the one-dimensional theory to the modeling and accounts for the end effects always present in these machines. The phase curent wavefoms are analyzed for their harmonic contents. Experiment results were obtainded in laboratory and are presented for comparison with the simulations / Mestrado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Mauro Sergio Miskulin, Luciano Martins Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T14:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bispo_Decio_D.pdf: 3324995 bytes, checksum: 4a5345ec8a99272ab9ea5a6014658984 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: No estudo das máquinas elétricas muitas vezes é necessário verificar o comportamento das máquinas, considerando o efeito da saturação magnética. A representação deste efeito no modelo matemático desenvolvido, é obtido através da não linearidade da curva de magnetização, que associado aos parâmetros físicos, e em conjunto com as equações diferenciais da máquina, soluciona-se através de um processo de integração numérica, o modelo proposto. Este trabalho apresenta um modelo matemático considerando a saturação magnética no transformador e na máquina de indução trifásica. Utilizando-se de simulações computacionais, e testes experimentais, comprova-se a validade dos modelos / Abstract: The effect of magnetic saturation is an important aspect to be taken into account when studying the behaviour of electrical machines. In the mathematical model developed throughout this work, the representation of that effect was based on the non-linearity of the magnetization curve, along with the physical parameters and the differential equations of the machine. That method, based on a process of numeric integration, was used to solve the proposed model in so doing, this work shows a mathematical model, which takes into account the effect of magnetic saturation for a transformer and for a tri-phasic induction machine. The model was validated through computer simulations and comparisons with experimental results / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Edson Bim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T14:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lins_ZanoniDueire_D.pdf: 11842427 bytes, checksum: 15e399e7ae51e32b06794a27f575dd69 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O controle direto de torque é uma das mais recentes técnicas desenvolvidas para acionamentos de motores de indução e uma de suas principais vantagens é a rapidez de resposta às solicitações exigidas do torque eletromagnético o qual permite o preciso controle da velocidade. Esta técnica de controle tem como base a análise direta dos erros de torque eletromagnético e fluxo de estator na operação do motor de indução. Os esquemas de acionamento de controle direto de torque propostos por I. Takahashi e G. Buja são implementados e testes experimentais são realizados. Na montagem experimental foi utilizado o processador digital de sinais DSP96002 da Motorola que processa os sinais de tensão, corrente e velocidade adquiridos por sensores e executa o algoritmo do controle da velocidade ou do torque eletromagnético. Uma nova proposta de acionamento de controle direto de torque que utiliza um controlador fuzzy é apresentada e os seus resuhados de simulação mostram o potencial deste controlador para o controle do torque eletromagnético. Visando a minimi71icão das perdas elétricas controláveis em um motor de indução, as mesmas foram estudadas e dois controladores, que estabelecem o fluxo ótimo que minimi71i essas perdas, são elaborados. Resuhados de simulação indicam as vantagens da utilização de cada um desses controladores, associado ao esquema de acionamento de controle direto de torque proposto por G. Buja, no aumento da eficiência de motores de indução / Abstract: DÚ'ect torque control is one of the most recent techniques developed for driving induction motors and one of its main advantages is the fast response to electromagnetic torque demanded, allowing the accurate control of motor speed. This control technique is based on the direct ana1ysis of the electromagnetic torque and stator flux errors during the operation of induction motor. The d.riving schemes ofthe dÚ'ect torque control proposed by I. Takahashi and G. Buja are implemented and experimental tests are performed. The practical implementation made use of a digital signal processor DSP96002 ftom Motorola which processes the voltage, current and speed signals acqUÚ'ed ttom sensors and runs the algorithm to control motor speed or the electromagnetic torque. A new approach to diect torque control drive that uses fuzzy logic is presented herein. Simulation results show the potential of this strategy to control the electromagnetic torque.A iming at minimization, controllable electricallosses in induction motor were studied. Two controllers that establish the optimal stator flux for minima1 controllable electricallosses are presented. Simulation results indica te the advantages of each one of these controllers in the induction motor increased efficiency, if any of these were used together with dÚ'ect torque control drive scheme proposed by G. Buja / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T09:14:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AntonioTadeuLyriode_D.pdf: 4656289 bytes, checksum: 2cce8b387ab06d57a2a443a71952b52a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A tese apresenta dois métodos para avaliação rápida e confiável do desempenho de motores de indução trifásicos de rotor em gaiola com vistas à aplicação em conservação de energia elétrica e em manutenção. O primeiro método baseia-se em ensaios executados em máquina em rotor livre e com rotor travado. O segundo método baseia-se no tratamento dos valores de grandezas características do motor a partir de dados de catálogos de fabricantes. Ambos são métodos onde os parâmetros do circuito equivalente em T são identificados a partir de um processo de otimização estatística dentro de toda a faixa de operação do motor, incluindo a partida. O desempenho de ambos os métodos foi avaliado em ensaios executados em 40 motores utilizando o método B da norma IEEE-112 e, em 54 motores, utilizando a norma IEC-34-2, após o adequado tratamento numérico / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Szajner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_EdsonPinheirode_M.pdf: 6386401 bytes, checksum: 33185d0712f1963f50dded504de0ac60 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O projeto e implementação de sistemas de controle de alto desempenho e confiabilidade para motores de indução trifásicos passam por uma modelagem completa da máquina, em um sistema de referencia girante e a utilização do método vetorial. O propósito deste é a implementação de um sistema que utilize a técnica de controle por orientação de campo do rotor (método indireto), para a geração de um conjunto de referências a serem seguidas através de um controlador de corrente do tipo histerese que deverá comandar um inversor trifásico. Estudaremos também a geração de um perfil suave de velocidade de motores de indução trifásicos com rotor do tipo gaiola de esquilo, utilizados por exemplo no acionamento de elevadores. Com essa finalidade é estudado um perfil suave de aceleração, de forma a evitar variações bruscas no torque produzido pelo motor, que podem provocar trancos indesejáveis ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The project and implementation of control systems whith high performance and reliability for three phase induction motors need a complete modeling of the machine, in a moving reference system and the utilization of the vectorial method. The purpose of this work is the implementation of a system which uses the rotor field orientation technique (indirect method) to generate a set of three stator current references to be followed of a hysteresis current controller which fires the transitors of a voltage inverter. We also study the generation of a smooth speed profile for three phase induction motors with squirrel-cage rotor. Which are used, for example, in the traction of elevators. To this end it is studied a smooth acceleration profile, which could avoid abrupt torque variations in the motor, which would cause jerk ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : Jaime Szajner, Marcio Luiz de Andrade Netto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bim_Edson_D.pdf: 3746600 bytes, checksum: 7dda5b35492fbbefa9a0456cafcb185a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A partir de um sistema elétrico convencional de distribuição a três fios, composto de duas fases e neutro, obtém-se duas tensões desequilibradas, deslocadas de 90 graus no tempo. o objetivo desta pesquisa é usar esta característica no projeto de um motor de indução bifásico específico. Esta tese apresenta urna implementação de um novo motor de indução bifásico alimentado por estas duas tensões desequilibradas. o motor de indução bif ásico proposto tem dois enrolamentos de estator assimétricos (um enrolamento de fases e um enrolamento de neutro), com seus eixos deslocados de 90 graus elétricos no espaço. Eles são conectados à semelhança da ligação "Scott" tal corno aquela realizada em transformadores. A tensão resultante no enrolamento de neutro é 29% da tensão aplicada ao enrolamento de fases. Corno a tensão aplicada aos terminais deste motor são bifásicas e estão em quadratura, obtém-se um fluxo resultante girante, e este fato permite eliminar a necessidade de capacitor de partida e chave centrífuga. Resultados experimentais são apresentados e mostram que o motor de indução bifásico proposto tem grandes perspectivas de aplicação industrial / Abstract: Using a conventional three-wire electrical distribution system composed of two phases and neutra I it is not difficult to obtain unbalanced twophase voltages, displaced 90 degrees in time. The aim of this research is to use this characteristic in order to design a specific two-phase induction motor. This thesis presents an implementation of a new two-phase induction motor fed by these unbalanced two-phase voltages. The proposed two-phase induction motor has two unsymmetrical stator winding (a phase winding and a neutral winding), with their axes displaced 90 electrical degrees in space. They are connected similarly to the ScoU connection used in transformers. The resultant voltage in the neutral winding is 29% of that voltage applied to the phases winding. As the voltages applied at terminaIs of this motor are two-phase in quadrature, a revolving flux is obtained, eliminating the necessity of start capacitor and a centrifugal switch. Experimental results are presented and they show that the proposed two-phase induction motor has a potential application / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica