Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Theodoro, Edson Aparecido Rozas
Vieira Júnior, José Carlos de Melo
Título em Português
Modelagem do motor de indução em estudos de estabilidade de tensão
Palavras-chave em Português
Estabilidade de tensão
Métodos energéticos
Modelagem dinâmica
Modelo singularmente perturbado
Motor de indução
Região de estabilidade
Resumo em Português
Devido à robustez e ao baixo custo, o motor de indução é a máquina elétrica em corrente alternada mais usada. É basicamente constituída por duas partes: estator (parte fixa) e rotor (parte móvel). O rotor pode ser de dois tipos: rotor bobinado (ou enrolado) e rotor em gaiola de esquilo. A utilização de motores de indução com rotor em gaiola é mais comum pela maior simplicidade de construção e menor custo. Em estudos de estabilidade de tensão, cargas como motores de indução são de grande importância visto que consomem quantidade elevada de potência reativa quando ocorrem quedas de tensão em sua alimentação. Este consumo excessivo por sua vez acarreta em problemas que podem levar o sistema a um colapso de tensão. Para inserir motores de indução em estudos de estabilidade é necessário primeiramente conhecer a modelagem dinâmica desta máquina. Assim, este trabalho apresenta a obtenção de dois modelos dinâmicos para o motor de indução com rotor em gaiola de esquilo, no caso os modelos em primeira e terceira ordem. Estes permitem fazer simulações dinâmicas de sistemas elétricos observando transitórios e limites de estabilidade. Isto será feito em um sistema teste, onde ficam evidentes colapsos de tensão para dois tipos de falta: perda de alimentadores e curto-circuito. Por fim, análises de estabilidade são feitas neste sistema, buscando-se provar que a modelagem em terceira ordem é singularmente perturbada e que é possível aplicar métodos energéticos a sistemas com esta máquina
Palavras-chave em Inglês
Voltage stability
Energetic methods
Dynamic modeling
Singularly perturbed model
Induction motor
Stability region
Resumo em Inglês
Due to the robustness and low cost, the induction motor is the electric machine on AC power most used. It basically consists of two parts: stator (fixed part) and rotor (moving part). The rotor can be of two types: wound rotor and squirrel-cage rotor. The use of induction motors with squirrel-cage rotor is more common due to their greater simplicity of construction and lower cost. In voltage stability studies, load as induction motors are of great importance, since they consume high amount of reactive power when voltage drops occur in their terminals. This excessive consumption, in its turn, leads to problems that can cause a voltage collapse of the system. In order to insert induction motors into stability studies, it is first necessary to understand the dynamic model of these machines. Therefore, this report presents the acquisition of two dynamic models for induction motor with squirrel-cage rotor, namely the models of the first and third order. These models allow the user to make dynamic simulations of electrical systems, observing transients and stability limits. This simulation will be done on a trial system, where voltage collapses are evident for two types of failure: loss of feeders and short-circuit. Finally, stability analyses are made in this trial system, aiming to prove that the third-order modeling is a singularly perturbed model and, as well, it is possible to apply energy methods to systems with this machine
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Data de Publicação
2011-11-17
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