Browsing by Subject "Simulação computacional"

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Avaliação comparativa de acionamentos de motores de indução trifásicos com foco na eficiência energética
(2020) Santin, Mateus; Baratieri, Cássio Luciano
O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para análise comparativa da eficiência energética dos sistemas empregados no acionamento de Motores de Indução Trifásicos (MIT), abrangendo suas principais características de funcionamento e aplicabilidades, juntamente com suas vantagens e desvantagens. Uma revisão de literatura foi conduzida para permitir uma análise qualitativa de eficiência energética destas chaves de partidas. Concomitante a esta análise qualitativa, desenvolveu-se uma metodologia comparativa que tem por objetivo a validação em simulação computacional e, em bancada experimental de testes, com o propósito de avaliar de forma quantitativa a eficiência energética dos sistemas de acionamentos aplicados a motores. Esta comparação de eficiência quantitativa desenvolve-se comparando a potência ativa da chave de partida direta com a potência ativa das demais chaves de acionamento implementadas, durante o período de transitório do acionamento do motor. Esta metodologia comparativa é uma ferramenta muito importante para avaliação e validação do estudo. Paralelamente a metodologia comparativa de eficiências das chaves de partidas, foi elaborada uma análise financeira para elucidar o investimento necessário e payback para estipular tempo de retorno em caso de substituição da tecnologia aplicada ao acionamento. Por fim, os resultados indicam a melhor eficiência energética apresentada pelo inversor de frequência em detrimento as demais chaves de partida, dentro do cenário utilizado pela metodologia comparativa. O inversor é mais eficiente pois pode operar com rampas de aceleração controláveis, que interferem diretamente no desempenho e na eficácia de todo o sistema de acionamento de um motor de indução trifásico. Já as demais chaves de partidas são menos eficientes devido ao perfil da carga acoplada ao eixo (carga constante), onde ao acionar uma carga com este perfil e com valor próximo ao nominal, torna menos eficiente ou até mesmo impraticável a implementação.
Controle digital de posição com redução de ordem da planta aplicado a uma cúpula de observatório astronômico
(2019) Bampi, Suélen; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho propõe a aplicação de um método de controle digital de posição em um Motor de Corrente Contínua de Ímãs Permanentes com escovas (MCCIP), aplicado a uma cúpula de observatório astronômico, utilizando controlador clássico de tempo discreto. Uma revisão de literatura sobre servomecanismos, desde os seus componentes básicos até o sistema de controle é apresentada, visando contextualizar o tema proposto. Em seguida são descritos os procedimentos metodológicos que incluem a modelagem matemática do MCCIP, processo de redução de ordem do sistema, projeto de controle para este sistema e acionamento elétrico do motor. O controlador foi projetado por meio do método de sintonização por Lugar Geométrico das Raízes (LGR), utilizando como ferramenta de projeto o sisotool do software MATLAB®. A validação do modelo matemático e a simulação computacional do controlador foi realizada no software PSIM®. Enquanto que o acionamento preliminar do MCCIP, foi efetuado no software PROTEUS®. Por fim, são apresentados os valores paramétricos obtidos em ensaios, os resultados de simulação das malhas de controle para rastreabilidade de posição e o comportamento do controlador no protótipo desenvolvido. Como resultado final, o controlador se mostrou adequadamente projetado, mesmo com o atuador apresentando problemas de limitação mínima no esforço do controlador devido à queda de tensão nas escovas.