Viabilidade da Utilização de Máquinas de Indução Convencionais como Motores sem Mancais Mecânicos

Electrical Motors transform electrical energy into mechanic energy in a relatively easy way. In some specific applications, there is a need for electrical motors to function with noncontaminated fluids, in high speed systems, under inhospitable conditions, or yet, in local of difficult access and considerable depth. In these cases, the motors with mechanical bearings are not adequate as their wear give rise to maintenance. A possible solution for these problems stems from two different alternatives: motors with magnetic bearings, that increase the length of the machine (not convenient), and the bearingless motors that aggregate compactness. Induction motors have been used more and more in research, as they confer more robustness to bearingless motors compared to other types of machines building with others motors. The research that has already been carried out with bearingless induction motors utilized prototypes that had their structures of stator/rotor modified, that differ most of the times from the conventional induction motors. The goal of this work is to study the viability of the use of conventional induction Motors for the beringless motors applications, pointing out the types of Motors of this category that can be more useful. The study uses the Finite Elements Method (FEM). As a means of validation, a conventional induction motor with squirrel-cage rotor was successfully used for the beringless motor application of the divided winding type, confirming the proposed thesis. The controlling system was implemented in a Digital Signal Processor (DSP)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Motores elétricos transformam energia elétrica em energia mecânica com relativa facilidade. Em algumas aplicações particulares, necessita-se de motores elétricos para trabalhar com fluídos sem contaminação, em regime de altas velocidades, em condições inóspitas, ou, ainda, em locais de difícil acesso e à profundidade bastante considerável. Nestes casos, os motores com mancais mecânicos, cujo desgaste ocasiona a necessidade de manutenções, não são adequados. Uma solução possível para este problema advém de duas alternativas: motores com mancais magnéticos, que têm o inconveniente de aumentar o comprimento da máquina, e motores-mancais, que agregam compacidade. Motores de indução têm sido cada vez mais utilizados em pesquisas, pois conferem maior robustez aos motores-mancais comparados a esses tipos de máquinas construídas com outros motores. As pesquisas já realizadas com motores-mancais de indução utilizaram protótipos, cujas estruturas do estator e/ou rotor foram modificadas, diferindo em grande parte dos motores de indução convencionais. É objetivo deste trabalho, estudar a viabilidade do uso dos motores de indução convencionais para a aplicação de motores-mancais, apontando os tipos de motores dessa categoria que mais se adéquam. O estudo utiliza o Método dos Elementos Finitos FEM. Como comprovação, um motor de indução convencional com rotor gaiola de esquilo foi utilizado com sucesso para a aplicação de motor-mancal do tipo enrolamento dividido, ratificando a tese proposta. O sistema de controle foi implementado em um Processador Digital de Sinais DSP