Análise técnico-económica de um dispositivo eletrónico para melhoria do desempenho de motores de indução trifásicos

Simões, José Eduardo dos Santos Guarino

http://hdl.handle.net/10400.26/11769

Use this identifier to reference this record.

Name:	Description:	Size:	Format:
Jose-Guarino-Simoes.pdf		3.77 MB	Adobe PDF	Download

Send Feedback

Authors

Simões, José Eduardo dos Santos Guarino

Advisor(s)

Ferreira, Fernando José Teixeira Estêvão

Abstract(s)

O presente trabalho de projeto tem por base um dispositivo eletrónico inovador, robusto, compacto e autoalimentado. A sua instalação é simples e rápida e pode ser fabricado de forma fácil e barata. O módulo de potência é constituído por tirístores/TRIACs, que funcionam como interruptores bidirecionais, para minimizar perdas internas, com zero crossing de tensão para permitir minimizar os transitórios na mudança do tipo de ligação do motor. O dispositivo é instalado dentro da caixa de terminais dos motores de indução trifásicos, libertando algum espaço nos quadros elétricos e permitindo obter poupanças de energia, assim como realizar arranques estrela-triângulo. A melhoria do desempenho do motor é conseguido através da alteração automática do tipo de ligação dos enrolamentos estatóricos, em função do nível de carga, que tem como efeito final a otimização do seu fluxo. Por ser instalado dentro da caixa de terminais do motor permite substituir 2 dos 3 contactores e eliminar 3 dos 6 cabos de alimentação do motor, tipicamente necessários em arrancadores estrela-triângulo. Os componentes que se substituem/eliminam nestes arrancadores são mais dispendiosos do que o preço estimado por unidade do dispositivo proposto. Em novas aplicações, estas alterações traduzem-se num investimento virtualmente nulo. Em comparação com os tradicionais contactores eletromecânicos, e uma vez que o dispositivo é constituído por tecnologia de estado sólido (não possui partes móveis), é potencialmente mais fiável. Atualmente, com base no protótipo funcional, o dispositivo pode ser instalado em motores de indução trifásicos, com rotor em gaiola de esquilo de 2/4/6/8 polos com potências compreendidas entre os 4 kW e 7,5 kW, com aumentos de rendimento acima dos 20% pontos percentuais para cargas inferiores a 20% em motores de 7,5 kW. Este dispositivo tem como concorrência os arrancadores estrela-triângulo, os arrancadores eletrónicos e os reguladores de tensão. Tendo por base o mercado dos convencionais arrancadores estrela-triângulo estima-se um mercado potencial mundial, em 2015, superior a 1000000 unidades/ano só na europa, e superior a 500000 unidades/ano em África e Brasil. Refira-se que foi feito um estudo de mercado através de um inquérito online, direcionado às empresas do setor industrial, revelando um elevado interesse na instalação do dispositivo proposto, estando grande parte dos inquiridos dispostos a pagar até 300 € por unidade, para potências até 30 kW.