Análise da viabilidade do uso do acoplamento magnético em substituição ao inversor de frequência.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: PAIVA, Rafael Mateus Carvalho de.
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19089
Resumo: Neste trabalho são apresentadas as análises de dois estudos de caso que abordam a tecnologia do acoplamento magnético, com o objetivo de verificar a viabilidade do seu uso em substituição ao inversor de frequência para o acionamento de motores de indução. O acoplamento magnético trata-se de um tipo de equipamento que utiliza as propriedades dos ímãs permanentes com a finalidade de transmitir torque entre dois rotores, sem que exista contato físico entre as partes. Os principais ganhos com seu uso frente aos inversores são a não propagação de vibrações entre unidade motriz e carga, alta tolerância a desalinhamentos e não geração de harmônicas na rede. Além disso, eles podem substituir os inversores em muitas aplicações que não demandam controle rigoroso de torque e velocidade, além de trazer inúmeros benefícios para as indústrias devido seu baixo custo de manutenção. Mesmo alguns anos após seu surgimento, essa tecnologia ainda é pouco conhecida nacionalmente e poucos estudos e pesquisas nacionais contemplam o tema. No primeiro estudo de caso analisado, pode-se comprovar a viabilidade do uso dos acoplamentos em aplicações com velocidades próximas da nominal do motor. Em testes realizados em laboratório, foi constatado um consumo de energia próximo ao dos inversores, com um rendimento aproximado de 90%, gerando uma quantidade menor de reativos. No segundo estudo, é demonstrado como em um sistema de refrigeração de um edifícios onde não existia controle de acionamento das máquinas, que instalação de acoplamentos magnéticos em duas bombas resultou em uma redução de 45 kW, cerca de 44%, na potência consumida pelos equipamentos, gerando uma economia de 36.000 kWh por ano, o que comprova que esse dispositivo pode ser empregado em projetos de eficiência energética.
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Os principais ganhos com seu uso frente aos inversores são a não propagação de vibrações entre unidade motriz e carga, alta tolerância a desalinhamentos e não geração de harmônicas na rede. Além disso, eles podem substituir os inversores em muitas aplicações que não demandam controle rigoroso de torque e velocidade, além de trazer inúmeros benefícios para as indústrias devido seu baixo custo de manutenção. Mesmo alguns anos após seu surgimento, essa tecnologia ainda é pouco conhecida nacionalmente e poucos estudos e pesquisas nacionais contemplam o tema. No primeiro estudo de caso analisado, pode-se comprovar a viabilidade do uso dos acoplamentos em aplicações com velocidades próximas da nominal do motor. Em testes realizados em laboratório, foi constatado um consumo de energia próximo ao dos inversores, com um rendimento aproximado de 90%, gerando uma quantidade menor de reativos. No segundo estudo, é demonstrado como em um sistema de refrigeração de um edifícios onde não existia controle de acionamento das máquinas, que instalação de acoplamentos magnéticos em duas bombas resultou em uma redução de 45 kW, cerca de 44%, na potência consumida pelos equipamentos, gerando uma economia de 36.000 kWh por ano, o que comprova que esse dispositivo pode ser empregado em projetos de eficiência energética.In this work is presented the analysis of two case studies that approach the magnetic coupling technology, aiming to verify the feasibility of its use in substitution to the variable frequency drive (VFD) to use with the induction motor. Magnetic coupling is a type of equipment that uses the properties of permanent magnets to transmit torque between two rotors, without physical contact between the parts. The main gains from its use against VFD's are the nonpropagation of vibrations between drive and load, high tolerance to misalignment and no harmonic generation. In addition, they can replace VFD's in many applications that do not require a high precision control on torque and speed, and also bring numerous benefits to industries due to their low maintenance cost. Even a few years after its introduction, this technology is still little known nationally and few studies and national research address the theme. In the first case study analyzed, it is possible to prove the feasibility of using couplings in applications with speeds close to the nominal value of the machine. In tests performed in laboratory, it was found a power consumption close to the VFD's, with a yield of approximately 90%, generating a lower amount of reactive power. In the second study, it is shown that in a building cooling system where there was no control of the machines, the installation of magnetic couplings in two pumps resulted in a reduction of 45 kW, about 44%, in the power consumed by the equipment’s, saving 36.000 kWh per year, which proves that this device can be used in energy efficiency projects.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIUFCGARAÚJO, Jalberth Fernandes.ARAÚJO, J. F.http://lattes.cnpq.br/6903049112797651PAIVA, Rafael Mateus Carvalho de.20192021-05-27T19:42:56Z2021-05-272021-05-27T19:42:56Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19089PAIVA, Rafael Mateus Carvalho de. Análise da viabilidade do uso do acoplamento magnético em substituição ao inversor de frequência. 2019. 75f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19089porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-05-27T19:43:28Zoai:localhost:riufcg/19089Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-05-27T19:43:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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