Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7011_1.pdf: 2413254 bytes, checksum: 70d29a97538ad63118aee52e1b7c7e23 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / As perspectivas de um grande número de acessos de turbinas eólicas ao sistema elétrico brasileiro incentivaram estudos sobre os controles desses geradores e os impactos que causarão na rede elétrica. Este trabalho, dividido em duas etapas, contempla o estudo de técnicas de controle de geradores de indução, com rotor tipo gaiola ou bobinado, quando acionados por turbinas eólicas, conectados à rede ou isolados. Na primeira etapa, são desenvolvidos os algoritmos de simulação. São analisadas as conexões à rede de aerogeradores com estator diretamente ligado a ela ou duplamente alimentados, com o uso de rotor bobinado. Também é estudado o uso isolado do gerador com rotor tipo gaiola. Na segunda etapa, são apresentados os ensaios realizados em uma montagem, que simula um conjunto de aerogeração isolada, alimentando uma carga CC. Todo o trabalho busca analisar estratégias para controle instantâneo das potências ativa e reativa geradas pela máquina de indução. Para o acionamento das máquinas, são escolhidas as técnicas de controle vetorial, incluindo orientação pelo fluxo da máquina, usando o método direto e alimentação em corrente. Por fim, são apresentados e analisados os resultados dos casos de simulação com conexão à rede elétrica e comparados os resultados das simulações do uso isolado do gerador com o experimental

Orientador: Sérgio Vidal Garcia Oliveira. / Co-orientador: Adriano Péres. / Dissertação (Mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

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)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:34:48Z : No. of bitstreams: 1 287889.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A predição exata da distribuição de temperatura em uma máquina elétrica no estágio do projeto está se tornando cada vez mais importante. Esta predição permite ao projetista otimizar o projeto, economizando assim custos efetivos. Apesar da importância de se conhecer a temperatura no interior de máquinas elétricas girantes, a literatura disponível não apresenta metodologias que possibilitem obter tal informação de forma satisfatória, que façam uso do estado da arte referente ao conhecimento disponível em escoamento e transferência de calor. No presente trabalho, o projeto térmico de motores de indução é revisto e um modelo térmico com parâmetros acoplados é apresentado para determinar a distribuição de temperatura em um motor de indução, operando em regime permanente. O modelo térmico com parâmetros acoplados consiste na combinação de parâmetros térmicos globais e de parâmetros térmicos distribuídos nas diferentes partes da máquina. O conhecimento da distribuição das perdas (fontes de calor) envolvidas na máquina é essencial na construção e análise do modelo térmico. Adotando procedimentos padrões na análise do motor, as perdas são avaliadas através de ensaios elétricos, e distribuídas no estator e no rotor. Empregando o modelo térmico, uma análise de sensibilidade é realizada, indicando que o parâmetro mais crítico no resfriamento do motor é o coeficiente convectivo de transferência de calor em sua superfície externa. Medições e cálculos exploram a não uniformidade do coeficiente de transferência de calor local da carcaça do motor para o ar ambiente e seu impacto na temperatura do motor. Ensaios em três rotações distintas mostraram variações no coeficiente de transferência de calor em torno de 20% quanto se altera a rotação de 900 rpm para 1200 rpm e cerca de 40% alterando de 1200 rpm para 1800 rpm. Algumas sugestões são apresentadas para reduzir a temperatura de operação do motor, incluindo o uso de guias para direcionar melhor o escoamento de ar sobre a carcaça. O efeito das guias de correção do escoamento de ar sobre a carcaça possibilitou observar uma elevação média de 5% no coeficiente de transferência de calor na traseira, 40% na central e 20% na dianteira do motor comparado com os resultados obtidos na condição de referência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T01:49:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 259876.pdf: 6319360 bytes, checksum: e4b02cbfa4c623a75e1f2627bde191d5 (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia numérica para a análise do escoamento do ar na região da cabeça de bobina de um motor de indução trifásico totalmente fechado autoventilado. O desenvolvimento dessa metodologia foi amparado por um dispositivo experimental, especialmente projetado e confeccionado para este trabalho, que permitiu caracterizar os campos de velocidade do ar na região da cabeça de bobina e, também, na região externa da carcaça, especificamente entre as aletas da carcaça. Os dados de velocidade do ar e os valores de potência consumida pelos sistemas de ventilação interno e externo, obtidos experimentalmente, foram utilizados para desenvolver e validar a metodologia numérica, fundamentada em um código comercial de Dinâmica do Fluidos Computacional (Computational Fluids Dynamics - CFD). Uma contribuição adicional foi a demonstração do impacto da energia fornecida ao sistema de ventilação interno sobre o comportamento térmico A numerical methodology to analyze the air flow at the end-winding region of a three-phase totally enclosed fan cooled electrical motor was developed. The development of this methodology was assisted by an experimental device, especially designed and made for this work, that allowed the characterization of air velocity fields around the end-winding regions and, also, outside the frame region, specifically between the frame fins. Measurements of air velocity and fan systems internal and external power losses were used to develop and validate the numerical methodology, using a commercial Computational Fluids Dynamics (CFD) code. An additional contribution was the demonstration of the impact of the energy provided to the internal fan system on the thermal behavior of totally enclosed rotating electrical machines.

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 2012-10-23T21:25:41Z (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.