Simulação e comparação dos parâmetros do circuito equivalente por fase de motores de indução trifásicos com rotor em gaiola de esquilo de diferentes classes de rendimento

Abstract

Os objetivos principais desta dissertação são, de uma forma geral, comparar as alterações dos parâmetros do circuito equivalente por fase de quatro motores de indução trifásico com rotor em gaiola de esquilo de classes de rendimento IE1, IE2, IE4 de um único fabricante, correlacionando-os com as perdas que os mesmos produzem e com aspetos construtivos dos motores em termos dimensionais e de quantidade e qualidade dos materiais ativos utilizados. Serão desenvolvidos modelos de simulação para os diferentes motores analisados, com bases em ensaios experimentais.Este documento está estruturado da seguinte forma:O capítulo 1 exibe o enquadramento do tema sobre o qual se desenvolveu esta dissertação.No capítulo 2 são apresentados os conceitos gerais relacionados com o motor de indução trifásico com rotor em gaiola de esquilo. Inicialmente é abordado o princípio de funcionamento do motor e são relatados os principais aspetos construtivos do mesmo. De seguida é fundamentado a obtenção do circuito equivalente por fase do motor com representação dos parâmetros do mesmo. São também definidas as perdas elétricas e mecânicas que ocorrem no motor de indução e por último, é feita uma comparação das duas principais normas usadas para o cálculo do rendimento dos motores.No capítulo 3 é feita uma descrição das montagens experimentais, equipamentos e procedimentos utilizados na realização das medições. De seguida são abordados dois métodos de cálculo dos parâmetros do esquema equivalente, sendo um pela análise do circuito e outro seguindo o procedimento aconselhado pela norma IEEE 112, com respetiva análise de resultados. Posteriormente é fundamentado o cálculo dos valores de rendimento obtidos, comparando as normas IEEE 112 e IEC 60034-2-1, com respetiva análise. Para finalizar serão mostrados os resultados obtidos das simulações realizadas.Finalmente, o capítulo 4 expõe as principais conclusões retiradas do trabalho desenvolvido e propõe algumas sugestões para trabalho futuro. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

In this dissertation, the main parameter changes of IE1, IE2, IE3 and IE4 class induction motors, from one single supplier, are to be compared and correlated with the power losses produced and respective constructive differences in terms of dimension and active materials quantity and quality. On the basis of the experimental tests, simulation models for the different analyzed motors will be developed.This document has the following structure:Chapter 1 explains the framing of the theme of this thesis.In chapter 2, general concepts related with squirrel cage induction motors are presented.Initialy, is explained the working principle of the induction motor and the constructional features of this kind of motor are shown. Next, the equivalent circuit of induction motor is substantiated, with electric parameters represented. The electrical and mechanical losses are described and explained, and finally a comparison between the two main standards for electric machinery efficiency determination are made.In chapter 3, are described the experimental setups, equipment and procedures usedwhen carrying out the measurements. Then, two calculation methods of equivalent circuit parameters are explained and compared with appropriate analysis of the results. Posteriorly, the efficiency calculation values are shown with a comparison between standars IEEE 112 and IEC 60034-2-1, and finally, a critical analisys based on computation simulation results are made,Chapter 5 presents the main conclusions from the work developed and some suggestionsfor future work._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________