Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-07Bitstream added on 2014-06-13T18:42:31Z : No. of bitstreams: 1 hasegawa_mm_dr_botfca.pdf: 930492 bytes, checksum: da61055bf58a17cafc8ab5300d3e1e57 (MD5) / O presente trabalho objetiva a elaboração de um modelo matemático que, através da obtenção de parâmetros elétricos de um motor em regime de trabalho, analise a possibilidade de substituição do mesmo por um de menor potência, obtendo-se economia de energia. Elaborou-se um programa computacional, que proporciona análise da eficiência energética no uso de máquinas elétricas em uma agroindústria canavieira. A linguagem computacional Visual Basic da Microsoft, foi utilizada na elaboração de dois processos para obtenção de modelos matemáticos. Um dos métodos utiliza valores obtidos em catálogos, tais como, rendimento e fator de potência para as condições de 50%, 70% e 100% da potência nominal, que foi denominado Método Porcentagens das Cargas. Através desses valores foram possíveis obter as equações das curvas características dos motores para as condições de cargas mencionadas. O outro método utiliza um programa computacional específico para aquisição de coordenadas reais de imagens digitais, ou seja, obtenção das coordenadas das curvas características dos motores, que foi denominado Método Imagens Digitais. Ambos permitirão obter a regressão das curvas características que servirão para o desenvolvimento do programa de análise do motor. Os dados de entrada são os valores de potência nominal, número de pólos, tensão, rotação nominal e corrente de operação do motor em análise que processados, calculam os valores da potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento e fator de utilização. Caso o fator de utilização seja inferior a 70%, o programa recomenda a troca do motor, simulando seu funcionamento de maneira otimizada para as novas condições de potência. Serão calculados então: corrente de operação, potência nominal, potência utilizada, fator de potência, rendimento, rotação, escorregamento... . / This work has as main purpose the development of a mathematical model which, through the use of electrical parameter of a motor in working process, analyzes the possibility of replacement of the same one by another with lower power in order to save more energy. A computer program has been elaborated and provides the energetic efficiency of the electric machines in a sugar cane agricultural industry. The computer language Visual Basic of Microsoft has been used in two processes in order to get the mathematical model. One of the methods use values obtained in catalogs such as power output and factors to the conditions of 50%, 70% and 100% of the nominal power that was named Percentage of Charge Method. Through these values to get the equation of characteristic curves of the motors above mentioned. The other method uses a specific computer program by receiving real coordinate of digital images that was named Digital Image Method. Both processes will allow to acquire the regression of characteristic curves that will be useful to develop the program of motor analysis. The entrance data are the nominal power, quantity of poles, tension, nominal rotation e motor operation current in analysis once developed, calculate the value of the power used, power factor, output, rotation, slipping and utilization factor. But in case the utilization factor is less than 70% the plan advises to change motor, simulating its functioning in a optimized way to the new power condition. Then will be evaluate the operation current, nominal power, used power, power factor. It has been taken as a model a motor simulator with 29.6 hp power, tension 440 V, 60 Hz, 4 poles and current operation 16 A, the program shows that the motor is superdimentioned and performs the two methods described as follows... (Complete abstract, click electronic address below).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catanrina, Centro Tecnológico. Programa de Pós- Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:07:54Z : No. of bitstreams: 1 180950.pdf: 3312690 bytes, checksum: 83e565721cdc242730e61141629509a0 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:15:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:13:37Z : No. of bitstreams: 1 171811.pdf: 27831138 bytes, checksum: e7135954c880a180e0130006c99b8050 (MD5) / No futuro, as capacidades limitadas de recursos, principalmente ambientais, aumentarão o custo da energia elétrica. Será essencial então levar em consideração o impacto do rendimento elétrico dos motores como um fator para o decréscimo do consumo de energia, pois os motores elétricos consomem a maior parte da energia elétrica em todo o país. Os refrigeradores e freezers com seus compressores herméticos contribuem com expressivos 9 % do consumo global de energia do Brasil. O componente estudado neste trabalho foi o "rotor" do motor elétrico montado dentro do compressor hermético. O rotor é convencionalmente produzido pelo processo de injeção sob pressão e a alternativa proposta é fabricá-lo pelo processo de centrifugação. Para isso, inicialmente uma máquina protótipo foi projetada, fabricada e avaliada em termos de desempenho. São descritos detalhes referentes aos conhecimentos obtidos com a máquina protótipo, ao desempenho dos dois processos de fabricação e os resultados das variáveis influentes no processo de centrifugação objetivando maximizar rendimento elétrico do rotor. Os resultados indicaram que o processo de centrifugação incrementa o rendimento elétrico do rotor em torno de 0,7 a 1,3 % principalmente pela maior densidade do alumínio. Além disso, o custo do processo é menor se comparado à injeção sob pressão, pela possibilidade de eliminação de duas etapas (azulamento do pacote de lâminas e queima do rotor após a injeção). O processo ainda é viável tecnicamente em produtividade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258146.pdf: 3651058 bytes, checksum: b25d241def9a1fc8cb7e4507c80910b1 (MD5) / Este trabalho se refere ao estudo e a implementação do método de ensaio eh-star para determinação das perdas suplementares em motores de indução trifásicos, proposto na norma IEC 60034-2-1. O ensaio eh-star é realizado sem a necessidade de acoplar o motor a um dinamômetro ou máquina auxiliar, ou seja, o motor trabalha em vazio. Durante o teste o motor é conectado em estrela, com um resistor, denominado Reh, ligado entre dois terminais de alimentação do motor, sendo o mesmo ligado a uma fonte monofásica. Como resultado aparecerá em seus terminais um sistema trifásico desequilibrado (assimétrico), que será decomposto em dois sistemas simétricos: seqüência positiva e seqüência negativa. São apresentados resultados de diversos motores testados na WEG. Também é apresentada uma simulação deste ensaio com o programa de cálculo utilizado pela WEG Motores. O presente trabalho propõe ainda um novo circuito para obtenção desta alimentação desequilibrada, ligando os terminais do motor à duas fases e o neutro de um gerador trifásico, dispensando a necessidade da utilização do resistor Reh. This work mentions the study and the implementation regarding the eh-star test method proposed in the IEC Standard 60034-2-1 for the determination of stray load losses in three-phase induction motors. This test is accomplished with no load, that is, the motor does not need to be connected to a dynamometer or an auxiliary machine. During the test, the motor is star connected with a resistor, referred to as Reh, installed between two motor terminals. The motor is fed by a single-phase voltage supply. This will result in an unbalanced (asymmetric) three-phase system at the motor's terminals, which can be decomposed into two symmetric systems: positive sequence and negative sequence. Results of several tests accomplished in WEG facilities, as well as simulation results obtained with the software used in WEG for motor calculation, are also presented. Additionaly, the present work proposes a new circuit for the attainment of this unbalanced voltage supply, using two phases and the neutral of a three-phase generator, avoiding the need for the Reh resistor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258147.pdf: 2061137 bytes, checksum: 35680d2087bf1eb35d2aab2784c17570 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo sobre os torques síncronos em motores de indução monofásicos. Nele estão contemplados o cálculo analítico e a verificação experimental do fenômeno. Inicialmente é apresentada uma revisão sobre a teoria dos motores de indução monofásicos segundo a abordagem dos campos girantes, seguida de uma conceituação sobre o problema dos torques síncronos em motores de indução em geral, e especificamente em motores monofásicos. Um modelo, baseado no circuito clássico do motor monofásico com dois enrolamentos, que considera os efeitos das harmônicas é analisado com o objetivo de verificar a sua aplicabilidade para motores monofásicos com uma faixa de potência maior. Este modelo permite a análise da interação entre as harmônicas de força magnetomotriz (fmm) e as ondas de permeância do entreferro que resultam em campos harmônicos de alta ordem. Estes campos, por sua vez, interagem com as harmônicas de fmm do rotor e quando duas ondas apresentam o mesmo número de pares de pólos e a mesma velocidade, ocorre o torque síncrono, em rotações específicas do rotor, calculadas pelo procedimento apresentado. Como a verificação experimental destes torques não é normalizada, o trabalho apresenta um método para medição e compara os resultados obtidos com os calculados. This work presents a study on synchronous torques in single-phase induction motors through analytical calculation and experimental verification. At first, some concepts concerning the theory of single-phase induction motors based on rotating field analysis are reviewed, followed by concepts of synchronous torque issue for general induction motors and especially for single-phase motors. A model based on the classic single-phase two-winding motor circuit which considers harmonic effects is analyzed to verify its validity for single phase motors of higher power ranges. Such model allows the analysis of the interaction between the magnetomotive force (MMF) and permeance waves along the air gap, which results in high order magnetic field harmonics. Such fields interact with rotor MMF harmonics, and when two waves present both the same number of poles and the same velocity, then synchronous torque occurs at certain rotor speeds, that can be calculated by the procedure mentioned above. Due to the nonexistence of normalization for the experimental verification of this effect, this work also presents a methodology for measuring synchronous torques, thus allowing comparative analysis between experimental and analytical results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:28:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321410.pdf: 11607513 bytes, checksum: 57b57e639b99bcbe25da618bfcb004fe (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho refere-se ao estudo da influência dos tirantes de fixação do estator no desempenho das máquinas de indução trifásicas. São destacadas duas formas de fixação do pacote do estator: com tirantes externos e com tirantes embutidos ao pacote. O estudo é dividido em sete casos distintos: tirantes totalmente externos, tirantes 25% embutidos, tirantes 50% embutidos, tirantes embutidos e soldados, tirantes embutidos e fresados, tirantes embutidos fresados e interrompidos e tirantes embutidos soldados e interrompidos. Tais casos são analisados analiticamente e numericamente em elementos finitos 2D e 3D através de programas computacionais. É explorada também a análise prática das perdas nos tirantes de fixação do estator, além de serem apresentados os resultados obtidos para cada caso estudado, confrontando-os analítica e numericamente com o intuito de concluir o quanto as perdas nos tirantes de fixação do estator afetarão o desempenho das máquinas de indução trifásicas <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:32:32Z : No. of bitstreams: 1 182503.pdf: 3801443 bytes, checksum: 8b47fbe8e3f4cb67bdc131ece42ef96a (MD5) / Este trabalho tem como temas centrais o controle em modos deslizantes e a observação robusta de estados do motor de indução. Como um tópico complementar, estuda a aplicação do controle em modos deslizantes ao servomotor C.A.Inicialmente, estuda-se a modelagem dinâmica do motor de indução. Partindo-se da representação trifásica associada ao dispositivo físico chega-se, com o uso de transformações apropriadas, a modelos de estados representados num sistema único de coordenadas ortogonais.Relativamente à observação de estados, dois observadores robustos aos parâmetros elétricos são propostos. Estes observadores são projetados com base nas equações estatóricas e utilizam uma realimentação em velocidade. A estimação do conjugado de carga, que é necessária neste tipo de observador, utiliza uma abordagem adaptativa.Com relação ao controle do motor de indução, apresenta-se alguns estudos teóricos e experimentais com a utilização da abordagem dos modos deslizantes. Inicialmente, estuda-se o controle do movimento (posição e velocidade) e do fluxo do motor de indução com a utilização do deslizamento de primeira ordem. Emprega-se dois modelos de estados diferentes, um baseado nas equações do fluxo do rotor e outro baseado nas equações do fluxo de estator. A estabilidade do conjunto controlador-observador é analisada. Do ponto de vista experimental, os resultados obtidos numa bancada de ensaios mostram a viabilidade da abordagem empregada.Como uma alternativa para a solução do problema do ``chattering'', propõem-se um controlador baseado no deslizamento de segunda ordem. Mostra-se que esta abordagem é viável para o controle do motor de indução e do servomotor C.A., podendo resolver de modo satisfatório os problemas relacionados ao "chattering''.A última parte do trabalho é dedicada à aplicação do controle em modos deslizantes ao servomotor C.A. Este tipo de máquina vem ganhando grande importância no contexto dos sistemas automatizados, mostrando-se bem adaptada as estratégias propostas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:05:03Z : No. of bitstreams: 1 174006.pdf: 25703775 bytes, checksum: d94f37ed58eab1c4ef4e3792a0a1ec47 (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia para o cálculo do ruído de origem magnética em motores de indução. Particularmente, é apresentado um método analítico de cálculo do ruído magnético de motores de indução trifásicos com rotor de gaiola. Inicialmente, são apresentados os aspectos teóricos e conceituais referentes à geração do ruído acústico de origem magnética em máquinas elétricas e a metodologia de determinação das diversas harmônicas de indução presentes no entreferro da máquina. Após, usando o tensor de Maxwell, são determinadas as forças periódicas que atuam no entreferro e as amplitudes e freqüências das deformações do pacote de chapas do estator. As freqüências naturais de vibração do pacote de chapas do estator são calculadas a fim de se obter os fatores de ressonância e a respectiva deformação amplificada. Finalmente, é determinado o ruído em nível de pressão sonora na superfície do pacote de chapas do estator e a um metro do motor para vários modos de vibração e freqüências. Para validação da metodologia apresentada, foi desenvolvido um programa computacional que calcula os vários ruídos de origem magnética com suas freqüências e respectivos modos de vibração, separando-os por causa geradora. Este programa objetiva agilizar e permitir a análise do ruído magnético de motores elétricos ainda na fase de projeto. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados de ensaio para dez motores trifásicos de pequeno e médio portes, demonstrando uma boa concordância qualitativa dos resultados e mostrando-se muito útil na otimização do projeto dos motores elétricos.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T23:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:00:41Z : No. of bitstreams: 1 138710.pdf: 3892439 bytes, checksum: 24509723ac01704da53f42db5d76f756 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276395.pdf: 10140137 bytes, checksum: bbc8bc35d42b238ff06d8c7a6308c261 (MD5) / O motor elétrico empregado tem significativa participação no desempenho operacional de um compressor de refrigeração. Para diminuir custos e aumentar desempenho, há constante trabalho de P&D em compressores. Atualmente, uma linha de pesquisa em compressores que se destaca é a que busca redução de tamanho e aumento da frequência de operação. Isso leva à necessidade de caracterização operacional de motores de baixo torque e alta frequência rotacional. Torque e frequência rotacional são grandezas mecânicas que estão diretamente associadas ao desempenho de máquinas rotativas. Tais medições são utilizadas, tanto na fase de projeto, como na de controle de qualidade. Um bom conhecimento das características estáticas e dinâmicas do motor auxilia nas decisões de projeto dos demais componentes do compressor. A inexistência no mercado de sistemas de ensaios adequados metrológica e operacionalmente para motores com tal aplicação, motivou a exploração do tema nesta dissertação. Foi proposto o desenvolvimento de um sistema automatizado para a medição indireta de potência mecânica, através do torque e da frequência rotacional, em motores de baixo torque e de alta rotação. Realizou-se um estudo das diferentes tecnologias para a medição de torque e frequência rotacional com baixa incerteza. A partir das mais promissoras, fez-se a análise de adequação das alternativas disponíveis e a seleção e aquisição da instrumentação. Trabalho semelhante foi realizado para seleção dos módulos de aquisição de sinais e controle. No âmbito deste trabalho foi desenvolvido, em LabVIEW, um sistema completo de ensaio automatizado e de medição e monitoramento das condições de alinhamento do motor na bancada, que apresentou desempenho operacional plenamente adequado ao objetivo proposto. A partir da avaliação das incertezas, comprovou-se que o sistema atingiu um comportamento metrológico muito superior aos requisitos estabelecidos.