Previsão de cavitação em bombas com base na estimação do torque da carga por meio da assinatura elétrica do motor de indução

In fluid (oil and oil by-products) transportation between refineries and terminals, as well as for industrial plant processes, pumps are used to move the fluids. With the importance of the operational continuity of these pumps, early failure detection and prevention becomes increasingly relevant in order to avoid production losses and decrease maintenance costs. One of the failures of greater destructive impact on centrifugal pumps is cavitation, a phenomenon in which the pressure is reduced to the value of the vapor pressure of the liquid at the operating temperature. Among the existing methods for the detection of this phenomenon is the Load Torque Signature Analysis Method (LTSA). This method uses spectral analysis of the torque developed by the load, obtained from the electrical signals of the motor and the mechanical speed, and based on the relationship between load mechanical failures and their natural frequencies. In this context, the present work aims at the application of sensorless speed estimation methods for induction motors, based on the machine model and electrical signals, in order to estimate the load torque. If feasible, this application allows the use of the LTSA method for the determination of the cavitation phenomenon in centrifugal pumps driven by induction motors without speed control and without the installation of a position or a speed sensor.Em aplicações de transporte de fluídos (petróleo e derivados) entre refinarias e terminais, assim como para funcionamento de plantas industriais, são empregadas bombas para deslocamento dos produtos. Com a importância da continuidade operacional destas bombas, torna-se cada vez mais relevante prevenir e detectar falhas precocemente, a fim de evitar perda de produção e diminuir custos de manutenção. Uma das falhas de maior impacto destrutivo em bombas centrífugas é a cavitação, fenômeno em que a pressão é reduzida ao valor da pressão de vapor do líquido na temperatura de operação. Dentre as ferramentas existentes para detecção deste fenômeno tem-se o Método de Análise de Assinatura do Torque de Carga (Load Torque Signature Analysis – LTSA). Este método utiliza a análise espectral do torque desenvolvido pela carga, obtido a partir dos sinais elétricos do motor e da velocidade mecânica medida, por meio da relação entre falhas mecânicas das cargas acionadas e respectivas frequências naturais. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo a aplicação de métodos de estimação da velocidade mecânica de motores de indução sensorless, obtida com base no modelo da máquina e nos sinais elétricos do motor, visando à estimação do torque de carga. Caso factível, esta aplicação permite a utilização do Método LTSA para determinação do fenômeno de cavitação em bombas centrífugas acionadas por motores de indução sem controle de velocidade e sem a instalação de um sensor de posição ou de velocidade

Controle da operação dos sistemas de transmissão em corrente contínua em longa distância e alta tensão

O presente trabalho contempla a utilização da transmissão em corrente contínua, apresentandouma análise do desempenho dosseuscontroles associados, tanto em regime normal de operação, como também, durante perturbações no sistema. O trabalho, inicialmente, apresentauma abordagem teórica da transmissão em corrente contínua, uma descrição dos diversos tipos de controle utilizados e,finalmente, resultados de um conjunto de simulações computacionais, utilizando o programa MATLAB. Tais simulações contemplam: desempenho em regime permanente e frente a perturbaçõesna rede tanto do lado CA quanto do lado CC. Para ocaso de resposta afaltas, são apresentados resultados deanálise desensiblidade da resposta do elo CC paravariação dos ganhos do controlador de corrente