Modelagem de máquina de indução trifásica sem mancais com bobinado dividido

This work presents a model of bearingless induction machine with divided winding. The main goal is to obtain a machine model to use a simpler control system as used in conventional induction machine and to know its behavior. The same strategies used in conventional machines were used to reach the bearingless induction machine model, which has made possible an easier treatment of the involved parameters. The studied machine is adapted from the conventional induction machine, the stator windings were divided and all terminals had been available. This method does not need an auxiliary stator winding for the radial position control which results in a more compact machine. Another issue about this machine is the variation of inductances array also present in result of the rotor displacement. The changeable air-gap produces variation in magnetic flux and in inductances consequently. The conventional machine model can be used for the bearingless machine when the rotor is centered, but in rotor displacement condition this model is not applicable. The bearingless machine has two sets of motor-bearing, both sets with four poles. It was constructed in horizontal position and this increases difficulty in implementation. The used rotor has peculiar characteristics; it is projected according to the stator to yield the greatest torque and force possible. It is important to observe that the current unbalance generated by the position control does not modify the machine characteristics, this only occurs due the radial rotor displacement. The obtained results validate the work; the data reached by a supervisory system corresponds the foreseen results of simulation which verify the model veracity

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Este trabalho apresenta um modelo para a máquina de indução sem mancais com bobinado dividido. O principal objetivo consiste na obtenção do modelo da máquina para que possam ser implementados controladores mais eficientes. Para se alcançar tal modelo, fez-se uso dos mesmos artifícios utilizados para as máquinas convencionais adotados na literatura, o que possibilitou um manuseio simplificado das variáveis envolvidas. A máquina estudada é uma adaptação de uma máquina de indução convencional, o que foi possível dividindo-se os enrolamentos do estator e tornando acessíveis todos os seus terminais. Essa técnica dispensa o acréscimo de um outro enrolamento ao estator para a realização do controle de posição radial, o que resulta em uma máquina mais compacta. Uma outra característica dessa máquina é a variação da matriz de indutâncias em função do deslocamento radial do rotor, a variação do entreferro produz variações no fluxo e conseqüentemente nos valores de indutâncias tanto próprias quanto mútuas. O modelo da máquina convencional pode ser utilizado para a máquina sem mancais quando o rotor estiver fixo no centro, porém em situações de deslocamento radial esse modelo falha e não pode será plicado. A máquina em questão possui dois conjuntos motor+mancal, ambos de quatro pólos, e foi projetada com seu rotor na posição horizontal, o que incluiu algumas dificuldades à implementação. O rotor utilizado possui características peculiares, o qual é projetado de acordo com as exigências da máquina, a fim de render o maior torque e força possíveis. É importante observar que o desbalanceamento de correntes, gerado pelo controle de posição radial, não modifica os parâmetros da máquina, isso apenas ocorre devido ao deslocamento radial do rotor. Os resultados apresentados viabilizaram a validação do trabalho, os dados obtidos através de um sistema supervisório condizem com os previstos em simulação, o que atesta a veracidade do modelo