Metodologia de desenvolvimento de redes de relutâncias estáticas para geradores síncronos
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29419 |
Resumo: | Este trabalho apresenta um procedimento para o desenvolvimento de redes de relutâncias para calcular as reatâncias de eixos direto e em quadratura de máquinas síncronas de polos salientes. O cálculo destas reatâncias é imprescindível para o projeto de geradores síncronos, pois elas são utilizadas para calcular a queda de tensão devido à reação de armadura, sendo necessárias para se obter a tensão terminal do gerador operando em carga. Existem três modos de se calcular as estas reatâncias: simulação por elementos finitos, que requer grande tempo de processamento; método analítico, que apresenta baixa precisão para máquinas com geometrias complexas; e rede de relutâncias. Existem poucas redes de relutâncias que apresentam precisão aceitável para esta finalidade, principalmente envolvendo máquinas de polos salientes. Por este motivo, as redes de relutâncias desenvolvidas neste trabalho se propõem ser simples, para permitir fácil reprodução; robustas, para representar máquinas com dimensões distintas; e precisas, para fornecer resultados adequados. Além disso, as redes de relutâncias são mais versáteis que o método de simulação por elementos finitos, pois são mais simples de acoplar com softwares de otimização. Obtiveram-se resultados que foram validados através de simulação eletromagnética com software cálculo por de elementos finitos. Por fim, pode-se ratificar a metodologia desenvolvida para a elaboração de redes de relutâncias destinadas ao cálculo das reatâncias do eixo direto e em quadratura. |
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Existem três modos de se calcular as estas reatâncias: simulação por elementos finitos, que requer grande tempo de processamento; método analítico, que apresenta baixa precisão para máquinas com geometrias complexas; e rede de relutâncias. Existem poucas redes de relutâncias que apresentam precisão aceitável para esta finalidade, principalmente envolvendo máquinas de polos salientes. Por este motivo, as redes de relutâncias desenvolvidas neste trabalho se propõem ser simples, para permitir fácil reprodução; robustas, para representar máquinas com dimensões distintas; e precisas, para fornecer resultados adequados. Além disso, as redes de relutâncias são mais versáteis que o método de simulação por elementos finitos, pois são mais simples de acoplar com softwares de otimização. Obtiveram-se resultados que foram validados através de simulação eletromagnética com software cálculo por de elementos finitos. Por fim, pode-se ratificar a metodologia desenvolvida para a elaboração de redes de relutâncias destinadas ao cálculo das reatâncias do eixo direto e em quadratura.This work presents a design approach of reluctance networks in order to calculate the direct and quadrature axis reactances of salient pole synchronous machines. The calculation of these reactances is essential for the design of synchronous generators, as they are used to calculate the voltage drop due to the armature reaction, being essential to obtain the terminal voltage of the generator operating under load. There are three ways to calculate these reactances: finiteelement simulation, which requires a long processing time; analytical method, which presents low precision for machines with complex geometries; and reluctance network. There are few reluctance networks that present good accuracy for this purpose, mainly involving salient pole machines. For this reason, the reluctance networks developed in this work are intended to be simple, allowing easy reproduction; robust, representing machines with different dimensions; and accurate to provide adequate results. In addition, reluctance networks are more versatile than the finite element simulation method, as they are simpler to couple with optimization software. Obtained results were validated through electromagnetic simulation with finite element software. Finally, the methodology developed for the elaboration of reluctance networks for the calculation of direct and quadrature axis reactances can be ratified.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaMáquinas elétricas síncronasMétodo dos elementos finitosRotoresGeração distribuida de energia elétricaCampos magnéticosIndução eletromagnéticaEletric machinery, SynchronowsFinite element methodRotorsDistributed generation of electric powerMagnetic fieldsElectromagnetic inductionMetodologia de desenvolvimento de redes de relutâncias estáticas para geradores síncronosMethodology for development of static reluctance networks for synchronous generatorsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaBazzo, Thiago de Paula Machadohttps://orcid.org/0000-0002-4033-748Xhttp://lattes.cnpq.br/6077469077785397Carvalho, Elissa Soares dehttp://lattes.cnpq.br/9526428257596552Magrin, Fabiano Gustavo Silveirahttps://orcid.org/0000-0002-9605-5975http://lattes.cnpq.br/9621690093391286Batistela, Nelson Jhoehttps://orcid.org/0000-0002-7692-8820http://lattes.cnpq.br/5387328100140459Bazzo, Thiago de Paula Machadohttps://orcid.org/0000-0002-4033-748Xhttp://lattes.cnpq.br/6077469077785397https://orcid.org/0000-0003-0270-4872http://lattes.cnpq.br/8570902113658225Moura, Vinicius de Oliveirareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29419/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29419/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53ORIGINALgeradoressincronosrelutanciasestaticas.pdfapplication/pdf4669991http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29419/1/geradoressincronosrelutanciasestaticas.pdfdc062a24c00bb362191a2ea5ffae8edcMD51TEXTgeradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.txtgeradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.txtExtracted texttext/plain195325http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29419/4/geradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.txt9c35ff1191ed7f2c5e047aa45946291eMD54THUMBNAILgeradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.jpggeradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1206http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29419/5/geradoressincronosrelutanciasestaticas.pdf.jpga91e7c47f149b3bcc5e1a13f55ba46d5MD551/294192022-08-27 03:07:03.34oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-08-27T06:07:03Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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