Las máquinas industriales son accionadas en su mayoría mediante motores eléctricos. La velocidad a la que giran fundamentalmente depende de la magnitud y frecuencia de la fuente de energía eléctrica, del número de polos del motor y del torque de la carga acoplada, los cuales no se puede modificar de manera simple. Por otra parte, dependiendo de los procesos que ejecuta la máquina, se requiere operaciones a una misma velocidad o a distintas velocidades, y en muchos casos, con valores de velocidad precisos. Por ello, para lograr la regulación de la velocidad de los motores de forma precisa, se emplea el denominado “variador de velocidad electrónico” (conocido también como “variador” o “drive” en inglés). Existen varios tipos de motores empleados en las industrias, sin embargo, el motor trifásico de inducción es el más usado. Los dos principales métodos de control de un variador electrónico de velocidad para a un motor de inducción son los denominados: control escalar y control vectorial. El objetivo principal de la tesis es implementar una tarjeta de control de la velocidad de un motor asíncrono trifásico mediante Control Clásico, para ser empleado en las prácticas del laboratorio de electrónica de potencia, en la PUCP. Con la implementación de los algoritmos del control escalar y vectorial en lazo cerrado, se estudió y comparó los valores del motor en estado transitorio mediante una simulación del comportamiento del motor a distintas velocidades y a distintos tipos de cargas, con la finalidad de determinar las ventajas y desventajas del comportamiento del motor en estado transitorio con cada tipo de control, considerando criterios técnicos definidos por la norma IEC 61800-2, tales como: precisión, sobre-impulso, tiempo de establecimiento y perturbación ante cambio de carga, en donde se pudo demostrar que el control vectorial tiene mejor respuesta en estado transitorio y en estado estable que el control escalar. Asimismo, se pudo mostrar el funcionamiento del control desacoplado del flujo magnético y torque mediante el método vectorial denominado “orientación indirecta del flujo del rotor”. / Tesis

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissert_pablo[1].pdf: 1688246 bytes, checksum: 16cd4a62758a7c0c45e09ce4145004ad (MD5) Previous issue date: 2006-05-22 / Como alternativa aos métodos consolidados na indústria e consensados em normas técnicas, esta dissertação propõe o uso de um registrador oscilográfico atualmente disponível no mercado, com relativa alta taxa de amostragem de sinais, para oscilografar grandezas elétricas de alimentação de motor, com posteriores cálculos e estimativas de potência entregue pelo motor à carga, obtendo-se assim uma metodologia de levantamento de características de conjugado de motores elétricos sem retirada da máquina da planta operacional, dispensando laboratórios e oficinas. Como resultado, tem-se então uma metodologia de resultados com boa precisão, de baixo custo, não destrutiva, não interferente na produção obtida pelo motor em operação e passível de utilização por indústrias que não disponham de documentação técnica completa de motores em operação, ou que necessitem de comprovar a documentação disponível. / As an alternative to the procedures used in the industry and described in technical standards, available oscillografic recorder is proposed to be used, with relative high sampling rate, to record electrical voltage and current of a motor, with posterior calculations and estimates of power supplied form the motor to the load, obtaining methodology of survey of torque characteristics of electric motors without withdrawal of the machine from the operational plant, without the needing for laboratories and workshops. As a result, good precision methodology is achieved, of low cost, not destructive, that does not interfere in the production obtained by the motor and it is fitter for industries that do not have available the motor technical documentation, or that need to validate the available documentation.

Orientador: Santiago del Rio Oliveira / Banca: Délson Luiz Módolo / Banca: Ismael de Marchi Neto / Resumo: Nestre trabalho é desenvolvida uma modelagem matemática para os ciclos irreversíveis Otto e Diesel. Os ciclos são analisados entre dois reservatórios com taxa de capacidade térmica infinita, com os processos de troca de calor ocorrendo em trocadores de calor entre o fluido de trabalho e os reservatórios térmicos. As irreversibilidades são decorrentes dos processos de troca de calor ocorrendo em tempo finito, da taxa de perda de calor do reservatório de alta temperatura para o reservatório de baixa temperatura e dos processos de compressão e expansão não-isoentrópicas. São utilizados três critérios de otimização: função ecológica, coeficiente ecológico de desempenho e potência máxima de saída. Estas funções são otimizadas com relação à temperatura de entrada no processo de adição de calor. São analisados as otimizações ecológicas e então comparadas com a potência máxima. Os resultados são apresentados através das curvas de potência e critério ecológico, eficiência térmica ecológico e taxa de geração de entropia e critério ecológico. São analisados os comportamentos de potência líquida, eficiência térmica e taxa de geração de entropia otimizadas ecologicamente através dos quais são avaliadas as influências de alguns parâmetros nos seus comportamentos. Por fim, são analisadas as razões entre a potência otimizada por critérios ecológicos e a potência máxima, eficiência térmica otimizada por critérios ecológicos e a eficiência térmica na condição de potência máxima, a taxa de geração de entropia otimizada por critérios ecológicos e a taxa de geração de entropia na condição de potência máxima. A análise dos resultados comprova que as otimizações ecológicas apresentam o melhor compromisso entre potência líquida e o ambiente. Os resultados poderão ser utilizados como critério relevante no aperfeiçoamento de projetos dos motores de combustão interna / Abstract: In this work is developed a mathematical model for the irreversible Otto and Diesel cycles. The cycle is analyzed between two reservois with infinite thermal capacitance, where the processes of heat exchange occuring in the heat exchangers between the working fluid and the thermal reservoir at constant temperatures. The irreversibilities follow from the heat exchange processes occurring in finite time, the loss of heat from the hot source to the cold source and the noisentropic compression and expansion processes. Three optimization criteria are used: ecological function, ecological coefficient of performance and maximum power output. These functions are optimized with respect to the inlet temperature of heat addition process. Ecological optimizations are analyzed and compared to maximum power. The results are presented through the power and ecological creteria, thermal efficiency and ecological criteria and entropy generation rate and ecological criteria curves. The results are presented though the power curves and ecological criteria, thermal efficiency and ecological and entropy generation rate and ecological criteria. Analyzes the behavior of power, efficiency and rate of entropy generation ecologically optimized through which they are evaluated the influences of some parameters on their behavior. Finally, we analyze the ratio between ecological criteria for optimum power and maximum power, optimized thermal efficiency by ecological criteria and the maximum power efficiency, the ratio between the entropy generation rate optimized for ecological criteria and entropy generation rate of maximum power. The results show that the ecological optimizations present the best compromisse between power and environment. The results can be used as an important criterion in developing projects of internal combustion engines / Mestre

Estágio realizado na Solusel, Pedreira da Madalena e orientado pelo Eng.º Fernandes / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Especialização em Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197259.pdf: 3150760 bytes, checksum: 1babd00a556826ff3db8cc53a0580e52 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho descreve os efeitos das folgas entre eixo virabrequim, bloco e bronzinas do motor Fire 999cc 8V sobre os níveis de ruído e vibração do mesmo. Para tal, foram utilizadas bronzinas de diferentes espessuras para simular três níveis de folga: mínima, média e máxima. A implementação das folgas ocorreu em duas etapas. Na primeira, foi variada a espessura das bronzinas dos cinco mancais simultaneamente, nos três níveis de folga e em cada um dos níveis foram medidos os níveis de pressão sonora, em dB(A), e os níveis de aceleração, em dB. Na segunda etapa foi variada a espessura das bronzinas de forma individual, utilizando-se os três níveis descritos. Para cada nível de folga e para cada mancal foram também medidos os níveis de pressão sonora e os níveis de aceleração. Nas duas etapas descritas as aquisições foram feitas em bandas de frequência de 1/3 de oitava. Para se determinar as regiões de frequências de interesse foram analisadas as curvas de resposta em frequência dos principais componentes do conjunto bloco/motor. A análise dos resultados ocorreu de forma comparativa entre os espectros de pressão sonora e aceleração assim adquiridos, além do uso de técnicas de análise espectral por FFT. As folgas máximas apresentam os maiores níveis de variação, da ordem de 7 dB em relação as folgas mínimas. Dentre os mancais analisados, os mancais das extremidades do virabrequim apresentaram maior sensibilidade às variações das folgas. As variações dos níveis de ruído e vibração em função das folgas são bastantes significativas nas frequências naturais dos componentes, principalmente as frequências do conjunto bloco/motor montado (pistões, bielas, virabrequim, bloco e bronzinas).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T02:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Silenciadores são desenvolvidos com a finalidade de atenuar o ruído emitido por veículos automotores para limites aceitáveis e o atendimento à legislação vigente. Fazem parte do sistema de exaustão e têm a função de atenuar o ruído gerado pelo motor, através da reflexão das ondas sonoras ou através da dissipação das mesmas. Os silenciadores podem ser projetados através de softwares baseados em métodos numéricos, como Elementos Finitos e matrizes de transferência. A performace dos mesmos, como a perda de transmissão sonora, pode ser verificada experimentalmente, o que permite uma definição mais rápida do projeto, assim como análise de posteriores modificações. Este trabalho visa apresentar técnicas de modelamento numérico e de medições experimentais de silenciadores quantificando a perda de transmissão sonora dos mesmos. Diversas configurações de silenciadores foram modeladas através da técnica de matrizes de transferência e validadas através de medições experimentais em peças protótipos. Utilizando a técnica de função de transferência com o uso do método de dois microfones, foi analisada a influência dos elementos de um silenciador na perda de transmissão sonora. A concordância entre os resultados é considerada satisfatória. Como procedimento final, comparou-se o nível de pressão sonora emitido da saída de sistema de exaustão de um veículo, para quatro rotações distintas, com e sem o uso de um silenciador reflexivo, demonstrando-se a faixa de atenuação acústica do mesmo e confrontando com a perda de transmissão sonora deste, medida experimentalmente.

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).