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Authors
Abstract(s)
O motor de indução trifásico é uma das máquinas elétricas mais utilizadas na indústria, pelo
que, o conhecimento detalhado do seu funcionamento torna-se essencial. Em muitas
aplicações, o motor de indução trifásico opera num ambiente de pequenasdimensõese
elevadatemperatura ambiente. Todas estas condições permitem uma rápida concentração de
calor. Em caso de altas temperaturas, alguns componentes serão deteriorados. Portanto, a
análise térmica reveste-se de grande importância no estudo desta máquina. A análise térmica
pode ser realizada através de métodos analíticos, como o método dos parâmetros
concentrados, ou através de métodos numéricos, como o método dos elementos finitos, ou
ainda através da dinâmica de fluídos computacional.
No presente trabalho édescrito o comportamento térmico de um motor de indução trifásico
operando sob condições saudáveis e com um desequilíbrio no sistema de alimentação,através
de uma abordagem multifísica. A análise térmica érealizada através da construção de uma
rede térmica de parâmetros concentrados,em ambienteMatlab\Simulink, que descreve as
transferências de calor existentes na máquina. As transferências de calor dependem das
perdas existentes no motor, pelo que, estas necessitam de ser determinadas. Uma máquina
elétrica em funcionamento apresenta três tipos de perdas: perdas por efeito de Joule, perdas
no núcleo da máquina e perdas mecânicas. Todos estes fenómenos foram quantificados de
forma a obter uma caracterização térmica fiável.
De forma a validar os resultados obtidos através da rede térmica desenvolvida, foirealizado
um estudo experimental da máquina em condições saudáveis e em condições de desequilíbrio
das tensões de alimentação.
The three-phase induction motor is one of the most widely used electric machines in the industry;therefore adetailed knowledge of its operation becomesessential. In many applications, the induction motor operates in a small space environment and high ambient temperature. All these conditions allow a rapid concentration of heat. In case of high temperatures, some components will be damaged. Therefore, thermal analysis is a very important issue in the study of this machine. Thermal analysis can be performed by analytical methods, such as the lumped parameter method, or by numerical approaches, such as the finite element method, or through computational fluid dynamics. In the present work, the thermal behavior of an induction motor operating under healthy conditions and with unbalance supply conditionsisdescribed through a multiphysics approach. The thermal analysis isperformed by building a lumped parameter thermal network in Matlab\Simulink software, which describes the heat transfers in the machine. Heat transfers depend on engine losses, and therefore they need to be determined. Anoperatingelectrical machine has three types of losses: Joule effect losses, core losses, and mechanical losses. All these phenomena have been quantified to obtain a reliable thermal characterization. In order to validate the results obtained through the developed thermal network, an experimental study of the machine was carried out under healthy and unbalanced supply voltage conditions.
The three-phase induction motor is one of the most widely used electric machines in the industry;therefore adetailed knowledge of its operation becomesessential. In many applications, the induction motor operates in a small space environment and high ambient temperature. All these conditions allow a rapid concentration of heat. In case of high temperatures, some components will be damaged. Therefore, thermal analysis is a very important issue in the study of this machine. Thermal analysis can be performed by analytical methods, such as the lumped parameter method, or by numerical approaches, such as the finite element method, or through computational fluid dynamics. In the present work, the thermal behavior of an induction motor operating under healthy conditions and with unbalance supply conditionsisdescribed through a multiphysics approach. The thermal analysis isperformed by building a lumped parameter thermal network in Matlab\Simulink software, which describes the heat transfers in the machine. Heat transfers depend on engine losses, and therefore they need to be determined. Anoperatingelectrical machine has three types of losses: Joule effect losses, core losses, and mechanical losses. All these phenomena have been quantified to obtain a reliable thermal characterization. In order to validate the results obtained through the developed thermal network, an experimental study of the machine was carried out under healthy and unbalanced supply voltage conditions.
Description
Keywords
Análise Térmica Motor de Indução Multifísica Rede Térmica de Parâmetros Concentrados (Lptn)