En la presente investigación se determinó el efecto de la aplicación de condensadores en el control de pérdidas de motores trifásicos en la Sociedad Minera Austria Duvaz SAC, evaluando diversos aspectos relacionados al estator y rotor. Para el desarrollo de esta investigación resultó necesario desarrollar un diseño experimental, pues se observó las pérdidas generadas sin (evaluación previa) y con (evaluación posterior) la implementación de los condensadores a un total de 38 motores trifásicos dentro de la Unidad Económica Activa Morococha. Los resultados señalan que se encontró que los motores no venían trabajando eficientemente, pues su factor de potencia se encontró FP = Cosφ = 0,75 promedio, un valor muy por debajo del nivel de eficiencia para un funcionamiento adecuado. La aplicación de condensadores fue diseñado para alcanzar un factor de potencia igual a 0,95, es así que se logró reducir las pérdidas de potencia activa de 961.86 kW a 605.71 kW. Asimismo se redujo la corriente en 21%; mientras que la variación de las pérdidas se situó en un 37.7% por debajo de lo inicial, después de la corrección de pérdidas con condensadores. Se concluye que el uso de condensadores reduce significativamente las pérdidas de motores trifásicos ahorrando un total de 147,249 KVAR - mes y más de S/ 7.0 mil mensuales en la facturación.

Fundação Educacional Regional Jaraguaense / This work presents contributions to encoderless speed servo study using three phase induction motor. Initially, a general overview on the literature is presented about control techniques applied to encoderless speed servo using induction motors. By this study, a rotor speed estimation technique is chosen to be used during this work. Some requirements like simplicity and efficiency were considered important to define this option. A study about a robust model reference adaptive controller (RMRAC) is presented to develop an encoderless speed servo with good performance in wide speed range. By this study, some encoderless speed servos were proposed to obtain good performance in low and zero speed condition, where it is the main contribution of this work. Moreover, the used RMRAC controller compensates variations on mechanical parameters and it is not needed an accurate knowledge about the plant parameters to be project. By these techniques, some algorithms based on fcem were developed where they do not depend on harmonic injection to work efficiently, as it can be verified in the presented results. Some simulation and experimental results are presented to verify the good efficiency of the proposed controllers in a wide speed range conditions, including low and zero speed conditions. / Este trabalho apresenta um estudo e contribuições ao projeto de servomecanismos encoderless usando motores de indução trifásicos. Objetivando a proposição e o posicionamento do problema, inicialmente uma revisão bibliográfica é apresentada sobre motores de indução e técnicas de controle aplicadas a servomecanismos encoderless. A partir dessa revisão, foi escolhida a técnica de estimação de velocidade a ser utilizada. Requisitos tais como simplicidade, erro de rastreamento e não utilização de injeção de harmônicos foram determinantes nessa escolha. Para obtenção de um servo enconderless de velocidade com bom desempenho em uma larga faixa de velocidade, é feito o estudo de um controlador adaptativo robusto por modelo de referência (RMRAC). Desse estudo, alguns servomecanismos encoderless foram propostos objetivando o bom desempenho em condições de velocidade baixa e nula, sendo esta a principal contribuição desse trabalho. Ainda, a aplicação do controlador RMRAC objetiva sintonizar servomecanismos encoderless sem a necessidade de se conhecer com maior rigorismo os parâmetros da planta. Foram desenvolvidos algoritmos baseados na fcem e que não necessitam de injeção de harmônicos, o que é verificado nos resultados apresentados. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para comprovar que os controladores propostos apresentam bom desempenho em uma larga faixa de velocidade, inclusive em condições de velocidade baixa e nula.

O motor de indução trifásico foi o elemento principal de aumento de produtividade na segunda revolução industrial no final do século XIX na Europa e nos Estados Unidos. Atualmente, em termos mundiais, é a principal carga nos sistemas elétricos, chegando a atingir mais de 65% do consumo no Brasil. Durante o século XX, os motores elétricos sofreram intensos processos de inovações tecnológicas que possibilitaram significativos ganhos de rendimento. Assim, inicialmente, esta dissertação analisa o rendimento de 419 motores elétricos com potência mecânica de 5 CV, 50 CV e 200 CV, de fabricação nacional ou importados, ensaiados entre 1945 e 2016, possuindo velocidades correspondentes de 2 a 8 polos e alimentados em baixa tensão, na frequência de 60 Hz, onde foi possível verificar ganhos acumulados de rendimento, em alguns casos, acima de 10% no referido período. A legislação brasileira para o desempenho de motores elétricos teve papel importante no ganho de rendimento dos últimos anos. Neste sentido, em sequência, o trabalho avaliou o impacto do Decreto Presidencial nº 4.508 de 11 de dezembro de 2002, sendo o primeiro documento nacional a estabelecer o rendimento mínimo dos motores elétricos trifásicos de indução com rotor em gaiola de esquilo. Posteriormente, a Portaria nº 553/2005 avançou nas exigências para os níveis de rendimento e, recentemente, a Portaria nº 1/2017 eleva o patamar mínimo de rendimento. Em relação a essas três legislações, foi analisado o comportamento do rendimento de 435 motores ensaiados entre 2015 e 2016, com potências entre 1 CV e 250 CV para as 4 velocidades normatizadas. Todos os dados foram coletados, por meio de ensaios, no Laboratório de Máquinas Elétricas do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo, o qual disponibilizou os resultados para esta pesquisa, de maneira que esta dissertação apresenta dados medidos. Os resultados desta dissertação fornecem subsídios para a comparação dos padrões de rendimento dos motores elétricos comercializados no Brasil, bem como na análise das mudanças que uma decisão política pode provocar. / The three-phase induction motor was the main element of increased productivity in the second industrial revolution in the late nineteenth century in Europe and the United States. Currently, in world terms, it is the main load in the electrical systems, reaching up to 65% of the consumption in Brazil. During the 20th century, electric motors underwent intense processes of technological innovations that allowed significant gains in efficiency. Thus, initially, this dissertation analyzes the performance of 419 electric motors with mechanical power of 5 HP, 50 HP and 200 HP, of national manufacture or imported, tested between 1945 and 2016, having corresponding speeds of 2 to 8 poles and fed in low voltage, in the frequency of 60 Hz, where it was possible to verify accumulated gains in efficiency, in some cases, above 10% in said period. The Brazilian legislation for the performance of electric motors played an important role in the income gain of the last years. In this sense, in sequence, the work evaluated the impact of the Presidential Decree No. 4,508 of December 11, 2002, being the first national document to establish the minimum performance of three-phase induction electric motors with a rotor in the squirrel cage. Subsequently, Ordinance No. 553/2005 advanced the requirements for performance levels, and recently Ordinance No. 1/2017 has raised the minimum level of performance. In relation to these three legislations, the measured performance behavior of 435 motors tested between 2015 and 2016, with powers between 1 HP and 250 HP for the 4 regulated speeds was analyzed. All data were collected by means of tests in the Laboratory of Electrical Machines of the Institute of Energy and Environment of the University of São Paulo, which provided the results for this research, so that this dissertation presents measured data. The results of this dissertation provide subsidies for the comparison of the performance standards of commercial electric motors in Brazil, as well as the analysis of the changes that a political decision can cause.

O motor de indução trifásico foi o elemento principal de aumento de produtividade na segunda revolução industrial no final do século XIX na Europa e nos Estados Unidos. Atualmente, em termos mundiais, é a principal carga nos sistemas elétricos, chegando a atingir mais de 65% do consumo no Brasil. Durante o século XX, os motores elétricos sofreram intensos processos de inovações tecnológicas que possibilitaram significativos ganhos de rendimento. Assim, inicialmente, esta dissertação analisa o rendimento de 419 motores elétricos com potência mecânica de 5 CV, 50 CV e 200 CV, de fabricação nacional ou importados, ensaiados entre 1945 e 2016, possuindo velocidades correspondentes de 2 a 8 polos e alimentados em baixa tensão, na frequência de 60 Hz, onde foi possível verificar ganhos acumulados de rendimento, em alguns casos, acima de 10% no referido período. A legislação brasileira para o desempenho de motores elétricos teve papel importante no ganho de rendimento dos últimos anos. Neste sentido, em sequência, o trabalho avaliou o impacto do Decreto Presidencial nº 4.508 de 11 de dezembro de 2002, sendo o primeiro documento nacional a estabelecer o rendimento mínimo dos motores elétricos trifásicos de indução com rotor em gaiola de esquilo. Posteriormente, a Portaria nº 553/2005 avançou nas exigências para os níveis de rendimento e, recentemente, a Portaria nº 1/2017 eleva o patamar mínimo de rendimento. Em relação a essas três legislações, foi analisado o comportamento do rendimento de 435 motores ensaiados entre 2015 e 2016, com potências entre 1 CV e 250 CV para as 4 velocidades normatizadas. Todos os dados foram coletados, por meio de ensaios, no Laboratório de Máquinas Elétricas do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo, o qual disponibilizou os resultados para esta pesquisa, de maneira que esta dissertação apresenta dados medidos. Os resultados desta dissertação fornecem subsídios para a comparação dos padrões de rendimento dos motores elétricos comercializados no Brasil, bem como na análise das mudanças que uma decisão política pode provocar. / The three-phase induction motor was the main element of increased productivity in the second industrial revolution in the late nineteenth century in Europe and the United States. Currently, in world terms, it is the main load in the electrical systems, reaching up to 65% of the consumption in Brazil. During the 20th century, electric motors underwent intense processes of technological innovations that allowed significant gains in efficiency. Thus, initially, this dissertation analyzes the performance of 419 electric motors with mechanical power of 5 HP, 50 HP and 200 HP, of national manufacture or imported, tested between 1945 and 2016, having corresponding speeds of 2 to 8 poles and fed in low voltage, in the frequency of 60 Hz, where it was possible to verify accumulated gains in efficiency, in some cases, above 10% in said period. The Brazilian legislation for the performance of electric motors played an important role in the income gain of the last years. In this sense, in sequence, the work evaluated the impact of the Presidential Decree No. 4,508 of December 11, 2002, being the first national document to establish the minimum performance of three-phase induction electric motors with a rotor in the squirrel cage. Subsequently, Ordinance No. 553/2005 advanced the requirements for performance levels, and recently Ordinance No. 1/2017 has raised the minimum level of performance. In relation to these three legislations, the measured performance behavior of 435 motors tested between 2015 and 2016, with powers between 1 HP and 250 HP for the 4 regulated speeds was analyzed. All data were collected by means of tests in the Laboratory of Electrical Machines of the Institute of Energy and Environment of the University of São Paulo, which provided the results for this research, so that this dissertation presents measured data. The results of this dissertation provide subsidies for the comparison of the performance standards of commercial electric motors in Brazil, as well as the analysis of the changes that a political decision can cause.