Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Egami, Otávio Falbo
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234431
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Elétrica.
id UFSC_f1affdbf1547466d61a99fcd380fc5b3
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/234431
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaEgami, Otávio FalboLuz, Mauricio Valencia Ferreira da2022-05-16T15:20:36Z2022-05-16T15:20:36Z2022-05-13https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234431TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Elétrica.A busca pela otimização de equipamentos elétricos faz com que a modelagem térmica seja uma ferramenta essencial para o projetista, prevendo a distribuição da temperatura no interior do equipamento. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma abordagem para a modelagem térmica analítica baseada na analogia entre circuitos elétricos e térmicos, possuindo como entrada as perdas no núcleo e no enrolamento, a temperatura ambiente, e os dados de geometria e materiais do equipamento. Esta abordagem começa com a divisão da geometria em volumes, que contém um nó, e a junção dos volumes formam uma rede térmica de parâmetros concentrados. Os modos de transferência de calor (condução, convecção e radiação) são modelados como resistências térmicas, as temperaturas como fontes de tensão e as perdas como fontes de corrente para o regime permanente e o regime transiente. O modelo em regime transiente ainda tem a adição de capacitâncias térmicas. O modelo térmico analítico é aplicado a um indutor monofásico a seco e os resultados são comparados com os resultados obtidos pelo método de elementos finitos em três dimensões (MEF-3D). O modelo analítico foi implementado em Matlab/Simulink e as simulações foram realizadas nos softwares Gmsh/GetDP. Para o regime permanente as diferenças percentuais dos resultados analíticos e MEF-3D se mantiveram abaixo de 4%. Para o regime transiente, a constante de tempo apresentou uma diferença percentual entre analítico e MEF-3D de no máximo 10% para todos os volumes.The search for the optimization of electrical equipment makes thermal modelling an essential tool for the designer, predicting the temperature distribution inside the equipment. In this context, this work presents an approach to analytical thermal modeling based on the analogy between electrical and thermal circuits, having as input the losses in the core and windings, the ambient temperature, and the data of geometry and materials of the equipment. This approach starts with the division of the geometry into volumes, which contain a node, and the junction of the volumes forms a thermal network of lumped parameters. The heat transfer modes (conduction, convection, and radiation) are modeled as thermal resistances, temperatures as voltage sources, and losses as current sources for the steady-state and transient regimes. The transient model still has the addition of thermal capacitances. The analytical thermal model is applied to a dry type single-phase inductor and the results are compared with the results obtained by the finite element method in three dimensions (FEM-3D). The analytical model was implemented in Matlab/Simulink and the simulations were performed in the Gmsh/GetDP software. For the steady-state regime, the percentage differences between the analytical and FEM-3D results remained below 4%. For the transient regime, the time constant presented a maximum percentual difference of 10% between analytical and FEM-3D results for all volumes.63 f.Florianópolis, SCModelagem térmicaModelo analíticoMétodo de elementos finitosIndutor monofásicoThermal modelingAnalytical modelFinite element methodSingle-phase inductorModelagem térmica analítica de um indutor monofásicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81383https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/234431/2/license.txt11ee89cd31d893362820eab7c4d46734MD52ORIGINALTCC_OTAVIOFEGAMI_PDFA.pdfTCC_OTAVIOFEGAMI_PDFA.pdfTCCapplication/pdf2129948https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/234431/1/TCC_OTAVIOFEGAMI_PDFA.pdf4ce9285cfa5af5f99634732772521253MD51123456789/2344312022-05-16 12:20:36.665oai:repositorio.ufsc.br:123456789/234431Vm9jw6ogdGVtIGEgbGliZXJkYWRlIGRlOiBDb21wYXJ0aWxoYXIg4oCUIGNvcGlhciwgZGlzdHJpYnVpciBlIHRyYW5zbWl0aXIgYSBvYnJhLiBSZW1peGFyIOKAlCBjcmlhciBvYnJhcyBkZXJpdmFkYXMuClNvYiBhcyBzZWd1aW50ZXMgY29uZGnDp8O1ZXM6IEF0cmlidWnDp8OjbyDigJQgVm9jw6ogZGV2ZSBjcmVkaXRhciBhIG9icmEgZGEgZm9ybWEgZXNwZWNpZmljYWRhIHBlbG8gYXV0b3Igb3UgbGljZW5jaWFudGUgKG1hcyBuw6NvIGRlIG1hbmVpcmEgcXVlIHN1Z2lyYSBxdWUgZXN0ZXMgY29uY2VkZW0gcXVhbHF1ZXIgYXZhbCBhIHZvY8OqIG91IGFvIHNldSB1c28gZGEgb2JyYSkuIFVzbyBuw6NvLWNvbWVyY2lhbCDigJQgVm9jw6ogbsOjbyBwb2RlIHVzYXIgZXN0YSBvYnJhIHBhcmEgZmlucyBjb21lcmNpYWlzLgpGaWNhbmRvIGNsYXJvIHF1ZTogUmVuw7puY2lhIOKAlCBRdWFscXVlciBkYXMgY29uZGnDp8O1ZXMgYWNpbWEgcG9kZSBzZXIgcmVudW5jaWFkYSBzZSB2b2PDqiBvYnRpdmVyIHBlcm1pc3PDo28gZG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMuIERvbcOtbmlvIFDDumJsaWNvIOKAlCBPbmRlIGEgb2JyYSBvdSBxdWFscXVlciBkZSBzZXVzIGVsZW1lbnRvcyBlc3RpdmVyIGVtIGRvbcOtbmlvIHDDumJsaWNvIHNvYiBvIGRpcmVpdG8gYXBsaWPDoXZlbCwgZXN0YSBjb25kacOnw6NvIG7Do28gw6ksIGRlIG1hbmVpcmEgYWxndW1hLCBhZmV0YWRhIHBlbGEgbGljZW7Dp2EuIE91dHJvcyBEaXJlaXRvcyDigJQgT3Mgc2VndWludGVzIGRpcmVpdG9zIG7Do28gc8OjbywgZGUgbWFuZWlyYSBhbGd1bWEsIGFmZXRhZG9zIHBlbGEgbGljZW7Dp2E6IExpbWl0YcOnw7VlcyBlIGV4Y2XDp8O1ZXMgYW9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIG91IHF1YWlzcXVlciB1c29zIGxpdnJlcyBhcGxpY8OhdmVpczsgT3MgZGlyZWl0b3MgbW9yYWlzIGRvIGF1dG9yOyBEaXJlaXRvcyBxdWUgb3V0cmFzIHBlc3NvYXMgcG9kZW0gdGVyIHNvYnJlIGEgb2JyYSBvdSBzb2JyZSBhIHV0aWxpemHDp8OjbyBkYSBvYnJhLCB0YWlzIGNvbW8gZGlyZWl0b3MgZGUgaW1hZ2VtIG91IHByaXZhY2lkYWRlLiBBdmlzbyDigJQgUGFyYSBxdWFscXVlciByZXV0aWxpemHDp8OjbyBvdSBkaXN0cmlidWnDp8Ojbywgdm9jw6ogZGV2ZSBkZWl4YXIgY2xhcm8gYSB0ZXJjZWlyb3Mgb3MgdGVybW9zIGRhIGxpY2Vuw6dhIGEgcXVlIHNlIGVuY29udHJhIHN1Ym1ldGlkYSBlc3RhIG9icmEuIEEgbWVsaG9yIG1hbmVpcmEgZGUgZmF6ZXIgaXNzbyDDqSBjb20gdW0gbGluayBwYXJhIGVzdGEgcMOhZ2luYS4KTGljZW7Dp2EgQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyAtIGh0dHA6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLzMuMC9ici8KRepositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-05-16T15:20:36Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
title Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
spellingShingle Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
Egami, Otávio Falbo
Modelagem térmica
Modelo analítico
Método de elementos finitos
Indutor monofásico
Thermal modeling
Analytical model
Finite element method
Single-phase inductor
title_short Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
title_full Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
title_fullStr Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
title_full_unstemmed Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
title_sort Modelagem térmica analítica de um indutor monofásico
author Egami, Otávio Falbo
author_facet Egami, Otávio Falbo
author_role author
dc.contributor.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Egami, Otávio Falbo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Luz, Mauricio Valencia Ferreira da
contributor_str_mv Luz, Mauricio Valencia Ferreira da
dc.subject.por.fl_str_mv Modelagem térmica
Modelo analítico
Método de elementos finitos
Indutor monofásico
Thermal modeling
Analytical model
Finite element method
Single-phase inductor
topic Modelagem térmica
Modelo analítico
Método de elementos finitos
Indutor monofásico
Thermal modeling
Analytical model
Finite element method
Single-phase inductor
description TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Elétrica.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-05-16T15:20:36Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-05-16T15:20:36Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-05-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234431
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234431
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 63 f.
dc.publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/234431/2/license.txt
https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/234431/1/TCC_OTAVIOFEGAMI_PDFA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 11ee89cd31d893362820eab7c4d46734
4ce9285cfa5af5f99634732772521253
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766804989460611072

Registros relacionados