Modelagem, análise e detecção de assimetrias de rotor em máquinas de indução.
AUTOR(ES)
Carla Cesar Martins Cunha
FONTE
IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia
DATA DE PUBLICAÇÃO
28/07/2006
RESUMO
Defeitos nas barras e/ou no anel de curto-circuito do rotor de máquinas de indução trifásicas com rotor em gaiola conduzem a uma condição assimétrica de operação. A necessidade de se caracterizar adequadamente o comportamento do motor operando nestas condições e de se detectar tais defeitos no rotor em um estágio inicial tem impulsionado o desenvolvimento de métodos de monitorização cada vez mais sensíveis e imunes a ruídos. Igualmente importante, é a análise e quantificação destas assimetrias sobre o desempenho do motor. Uma parte essencial deste esforço é a modelagem da máquina de indução que inclua tais defeitos, com mínima complexidade computacional e que implique na utilização de modelos cujos parâmetros sejam facilmente determinados. Desta forma, uma nova técnica de modelagem, baseada no modelo dq da máquina de indução, é apresentada neste trabalho. O modelo da máquina é sempre de 5a ordem, independentemente do número de barras do rotor, e a matriz de transformação das correntes de rotor é função apenas do número barras da gaiola, e pode ser gerada automaticamente. Várias assimetrias de rotor são simuladas e os resultados validados, utilizando-se dados experimentais obtidos do motor Frank, construído especialmente para este trabalho, a partir de um projeto diferenciado, e também de um motor de 10cv, além de simulações com técnicas de elementos finitos, valendo-se do espectro harmônico das correntes de estator, do valor RMS das correntes nas barras do rotor e do Método Vienna de Monitorização. Uma nova técnica para detecção de falhas em rotores de motores de indução com rotor em gaiola, alimentados por inversores de freqüência, utilizando-se dos sinais de erro próprios dos reguladores presentes nos inversores, é também proposta neste trabalho.
