Estudo teórico e experimental sobre a frenagem regenerativa da máquina de indução linear

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Tavares, Adilson Melcheque
• Orientador(a): Flores Filho, Aly Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Máquinas : Projeto e construção; Máquinas elétricas; Motor de indução; Energia cinética; Energia elétrica
• Palavras-chave em Inglês: Kinetic to electric energy conversion; Regenerative braking; Linear induction machine; Sector induction machine
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197158

A grande maioria das pesquisas sobre máquinas de indução lineares foca apenas a sua operação como motor. Diferentemente, a presente tese aborda a aplicação de tal máquina como um gerador para sistemas de frenagem regenerativa que operam diretamente com movimento linear. O presente trabalho mostra detalhadamente o projeto, a construção e os testes de duas máquinas de indução trifásicas para fins de pesquisa: uma máquina setorial e uma máquina linear. Ambas as máquinas apresentam efeitos de extremidade, que causam desequilíbrios entre as fases e afetam suas características de desempenho. Contudo, as pesquisas normalmente não abordam estes desequilíbrios. Assim, esta tese apresenta e analisa as correntes e potências por fase, bem como os seus efeitos sobre o rendimento e a força eletromagnética. Isto foi feito mediante o desenvolvimento de um modelo de circuito equivalente trifásico para a máquina linear alimentada em tensão, de modo a levar em consideração os desequilíbrios de correntes e potências nas três fases. O modelo é validado a partir de testes sob diversas frequências e velocidades de operação, que produziram os resultados teóricos e os experimentais para comparação. Apresenta-se também um estudo teórico sobre a utilização da máquina de indução linear para frenagem regenerativa de um trem diesel elétrico. O modelo do trem inclui inclinação e curvatura da via, inércia, atritos e efeitos aerodinâmicos. O comportamento de diversas grandezas elétricas e mecânicas é apresentado e analisado. Os resultados indicam que o sistema apresenta boas características para a aplicação desejada. A frenagem regenerativa reduz a necessidade do freio mecânico, o que leva a um menor desgaste dos componentes do freio mecânico. O baixo rendimento da máquina de indução linear é principal fator que limita a recuperação de energia. As máquinas sob estudo apresentaram rendimentos entre 22% e 55%.