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Título: Partida de motores de indução com limitação supercondutora : $b estudo conceitual e por simulação
Autor(es): Urtubi, Ismael de La Varga
Orientador: Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
Coorientador: Fardin, Jussara Farias
Data do documento: 29-Dez-2009
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a limitação da corrente de partida de motor de indução trifásico do tipo gaiola de esquilo através da utilização de materiais supercondutores que, sob certas condições, apresentam resistência elétrica nula à passagem da corrente elétrica. O material supercondutor em consideração deve ser imerso em nitrogênio líquido para que seja resfriado a 77K (-195,6°C). Nessa temperatura ele apresenta uma resistência elétrica nula. Também já se sabe que essa supercondutividade é destruída quando se ultrapassa algum dos três parâmetros: Temperatura crítica (Tc), Densidade de corrente crítica (Jc) ou Campo magnético crítico (Hc). No nosso estudo relaciona-se a densidade de corrente crítica (Jc) com a corrente crítica (Ic), pois quando ultrapassada, a resistência elétrica do material deixa de ser nula. Portanto, para a limitação da corrente de partida inseri-se um supercondutor entre a fonte de alimentação e o estator do motor de indução trifásico (MIT). Na partida a corrente é muito elevada ultrapassando a corrente crítica (Ic) do supercondutor. Nesse momento, o supercondutor passa a ser condutor e é inserida uma resistência elétrica no circuito provocando uma redução imediata da corrente de partida. Quando a corrente cai abaixo da corrente crítica (Ic), ele volta a ser supercondutor retirando a resistência elétrica do circuito, comportamento também apresentado para o motor operando em regime permanente. É apresentada uma metodologia de projeto dos valores de resistência elétrica e corrente crítica (Ic) do limitador supercondutor. Os resultados obtidos da simulação comprovam a validade do método, bem como a viabilidade de se limitar a corrente de partida do motor de indução trifásico (MIT) com essa tecnologia.
This paper presents a study on limiting the starting current of three-phase squirrel-cage induction motors by using superconducting materials that, under certain conditions, have no resistance to the passage of electric current. The superconducting material must be immersed in liquid nitrogen to achieve a cooling of 77K (-195.6°C). At this temperature it has no electrical resistance. Also it is known that superconductivity is destroyed when it exceeds any of three elements: critical temperature (Tc), critical current density (Jc) or critical magnetic field (Hc). In our study we relate the critical current density (Jc) with the critical current (Ic), with which we work, because when exceeded, the electrical resistance of the material is no longer zero. Therefore, to limit the starting current it will be inserted a superconductor between the power supply and the stator of the induction motor. The starting current is very high exceeding the critical current (Ic) of the superconductor. At that moment, the superconductor behaves as a conductor and a resistance is inserted in the circuit causing an immediate reduction in the starting current. When the current falls below the critical current (Ic), it again becomes a superconductor removing the resistance of the circuit. A superconductor behavior is also presented for the motor operating at steady state. It is presented a methodology to design the values of resistance and critical current of superconducting limiter. Simulation results shows the validity of the method, and the feasibility of limiting the starting current of three phase induction motor with this technology.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4090
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