Aplicação da teoria de potência conservativa para monitoramento do comportamento do motor de indução trifásico sob distúrbios de qualidade de energia

Abstract

This dissertation aims to investigate the behavior of three-phase induction motor parameters (MIT) with squirrel cage rotor, mechanical nominal power of 3 HP, 220 V, 4poles, 60 Hz using the variables proposed by the Conservative Power Theory (CPT), operating under conditions of power quality disturbances. initially some disturbance conditions were determined, based in Module 8 of PRODIST ANEEL, involving voltage harmonic distortion (harmonic 3rd, 5th and 7 th order with amplitudes of 6,5% 7.5% and 6.5% of the fundamental respectively), voltage imbalance (2% amplitude imbalance factor, asymmetry, and both), sag (50% of the amplitude in the three phases for 5 and 30 cycles of the mains frequency), and voltage increase (increment 50% in the amplitude of the voltages for 5 and 30 cycles). These disorders were applied to a three-phase induction motor in steady condition with rated torque lead. The MIT model is represented by the transformation of the stator and rotor variables for the dq axes in an synchronous reference frame, permiting the check of the dynamic behavior of this machine in these conditions. Every simulation structure and data aquisition was developed in PSIM software. Through simulations it was possible to evaluate the behavior of the indices of CPT and relationship between some indices and machine parameters

Essa dissertação tem por objetivo investigar o comportamento dos parâmetros do motor de indução trifásico (MIT) com rotor tipo gaiola de esquilo, potência mecânica nominal de 3 HP, 220 V, 4 pólos, 60 Hz através das variáveis propostas pela Teoria de Potência Conservativa (CPT), operando sob condições de distúrbios de qualidade de energia. Inicialmente foram determinadas algumas condições de distúrbios, baseadas no Módulo 8 do PRODIST da ANEEL, envolvendo distorções harmônicas de tensão (harmônicas de 3º, 5º e 7º ordem com aplitudes de 6,5%, 7,5% e 6,5% da fundamental respectividade), desequilíbrio de tensão (fator de desequilíbrio de 2% na amplitude, assimetria e ambos), afundamento de tensão (50% da amplitude nas três fases para 5 e 30 ciclos da frequencia da rede) e elevação de tensão (incremento de 50% na amplitude das tensões para 5 e 30 ciclos). Esses distúrbios foram aplicados na alimentação de um motor de indução trifásico em condição de regime permanente com conjugado nominal de carga. O modelo do MTI é representado através da transformação das variáveis de estator e rotor para os eixos d-q num plano de referência síncrono, sendo possível assim verificar o comportamento dinâmico dessa máquina nessas condições. Toda estrutura de simulação e aquisição de dados foi desenvolvida no software PSIM. Através das simulações foi possível avaliar o comportamento dos índices da CPT e a relação existente entre alguns índices e os parâmetros do motor