Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197736.pdf: 412182 bytes, checksum: 85012543ebe66fdbbc0ffa1ffafee430 (MD5) / Este trabalho apresenta um método para análise de motores trifásicos de indução alimentados por rede monofásica, mais especificamente o caso de um motor normal conectado à rede monofásica através da utilização de capacitores. O método consiste na aplicação da teoria dos eixos de referência em conjunto com as teorias clássicas de circuitos elétricos para a solução das equações de tensão e torque do motor elétrico de indução. Também é apresentado um método alternativo baseado na aplicação da teoria de circuitos elétricos diretamente nas equações de espaço-estado em variáveis de máquina. Para a solução das equações definidas nos modelos foi utilizado o software Scilab. Para a validação do modelo foram realizados ensaios com um motor 1,5 kW, 4 pólos e três diferentes valores de capacitância: 15 mF, 27 mF e 60 mF.

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 2012-10-23T22:04:22Z (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.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:46:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241253.pdf: 6656944 bytes, checksum: 4dd7aeef47946e24b58f48b229c967f8 (MD5) / Esta tese apresenta uma análise teórica e experimental sobre as causas do aumento do ruído acústico de origem magnética em motores de indução trifásicos devido à excentricidade. São apresentados os fundamentos teóricos e conceituais referentes à geração do ruído acústico de origem magnética em máquinas elétricas e a metodologia para determinar as diversas harmônicas de indução presentes no entreferro de motores de indução trifásicos a partir das ondas de permeância e de força magnetomotriz. Através do tensor de Maxwell, são determinadas as ondas de força que atuam no entreferro devido à excentricidade, com ênfase no cálculo do modo de excitação e da freqüência de cada onda. A influência do enrolamento e da carcaça nas freqüências naturais de vibração do pacote de chapas do estator é considerada. Mostra-se que o aumento do ruído acústico de origem magnética devido à excentricidade é devido à geração de modos de excitação de baixa ordem, principalmente o modo dois. Isto acontece porque, para grandes excentricidades, não se pode desprezar a segunda harmônica de permeância de excentricidade. É analisada também a influência da excentricidade não uniforme ao longo do comprimento axial do rotor no ruído acústico e na vibração de origem magnética. A influência da excentricidade sobre a geração dos torques síncronos é analisada teoricamente. É apresentado um motor especialmente projetado e construído, incorporando um dispositivo que permite a variação da excentricidade independentemente nos dois mancais. A tese apresenta diversos aspectos de originalidade sobre o referido tema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-28T04:13:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339515.pdf: 3440290 bytes, checksum: 03dad76ba407b7d797ec9b08a7be30d7 (MD5) Previous issue date: 2016 / Motores de indução trifásicos podem ser modelados por circuitos elétricos equivalentes para facilitar o cálculo de grandezas elétricas e mecânicas. Ensaios descritos em norma são normalmente realizados para determinar os valores dos parâmetros do circuito equivalente, mas nem sempre são praticáveis, justificando a realização de métodos alternativos. É possível estimar os valores dos parâmetros a partir de informações fornecidas por fabricantes. Métodos de determinação de valores de parâmetros encontrados na literatura são brevemente apresentados e indicam bons resultados com minimização de desvios por algoritmos genéticos. Uma introdução a estes algoritmos é apresentada, indicando blocos típicos que compõem estes sistemas. Uma metodologia para obtenção dos parâmetros é elaborada a partir dos métodos encontrados na literatura e da teoria de algoritmos genéticos. Os resultados indicam convergência da solução para valores próximos de parâmetros de referência de cinco motores estudados. A metodologia é aplicada a 200 motores na faixa entre 1 e 650 cv e apresenta resultados satisfatórios.<br> / Abstract: Three-phase induction motors can be modeled as equivalent electric circuits in order to allow the calculation of electrical and mechanical quantities. Laboratory tests as described in technical standards are usually performed for the determination of the equivalent circuit parameters. However, the execution of these tests is sometimes impracticable, legitimating the use of alternative methods. It is possible to estimate the circuit parameters based on technical data published by manufacturers. Methods for parameter determination found in the literature are presented briefly and indicate that good results can be achieved through minimization of deviations by employing genetic algorithms. An introduction to these systems and their typical blocks is presented. A methodology for parameter estimation is formulated based on other methods found in the literature and on the theory of genetic algorithms. The results indicate that the solution converges to values that are close to reference values of five machines. The methodology is also applied to 200 motors ranging from 1 to 650 cv and presents satisfactory results.