Behavioral analysis of a three phase induction motor subjected to voltage unbalances from a torque and efficiency point of view

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.Os motores de indução trifásicos (MIT) são amplamente utilizados no setor industrial, representando cerca de um quarto da energia elétrica consumida no país. Devido a essa importância no cenário nacional, alguns pesquisadores têm publicado trabalhos envolvendo desequilíbrios de tensão aplicados a motores de indução trifásicos. Sobre o tema supramencionado, a presente dissertação relata com base em simulações computacionais, que adotam três modelagens teóricas, e experimentos laboratoriais que, sob diferentes desequilíbrios de tensão, as variações no conjugado e no rendimento do MIT são bastante elevadas, exceto no caso da especificação da componente de sequência positiva de tensão em adição à porcentagem de desequilíbrio. Entretanto, o processo de identificação de limites utilizando-se dois índices simultaneamente é mais complexo. O estudo apresenta um método alternativo para a avaliação do desempenho de um motor submetido a tensões desequilibradas, baseando-se no emprego da média aritmética das amplitudes das tensões. Mostra-se, diante dessa proposta, que as faixas de variações podem ser reduzidas a níveis aceitáveis. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThree-Phase Induction Motors (TIM) are widely used in the industrial sector, representing about a quarter of the electricity consumed in the country. Due to this importance in the national scenario, some researchers have published studies involving unbalanced voltages applied to these motors. On the aforementioned subject, this dissertation reports that, based on computer simulations which use three theoretical modeling and laboratory experiments under different unbalanced voltages, changes in torque and efficiency of the TIM are quite high, except when specifying the positive sequence component of the voltage in addition to percentage unbalance. However, the process of identifying boundaries using two indexes simultaneously is more complex. The study presents an alternative method for assessing the performance of an engine subjected to unbalanced voltages based on employing the arithmetic mean of the voltage amplitudes. Using this proposal it is shown that the ranges can be reduced to acceptable levels