Impacto dos harmônicos de tensão na temperatura e desempenho de motores elétricos classes IE2, IE3 E IE4.
The introduction of new technologies as well as the improvement of materials and processes has contributed to accelerate the growth in the efficiency of the electric induction motors (IM). Currently in the market it is possible to observe the operation of IM classes IE3 and IE4, as well as minor eff...
| Autor principal: | MUÑOZ TABORA, Jonathan |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2025
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17268 |
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ir-2011-17268 |
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ir-2011-172682025-04-23T17:07:44Z Impacto dos harmônicos de tensão na temperatura e desempenho de motores elétricos classes IE2, IE3 E IE4. MUÑOZ TABORA, Jonathan TOSTES, Maria Emília de Lima http://lattes.cnpq.br/4197618044519148 MATOS, Edson Ortiz de http://lattes.cnpq.br/0241051151153034 Motores elétricos Distorção harmônica de tensão Modelos de Temperatura para motores elétricos. Induction Motors Total Harmonic Distortion Temperature models for induction motors CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA The introduction of new technologies as well as the improvement of materials and processes has contributed to accelerate the growth in the efficiency of the electric induction motors (IM). Currently in the market it is possible to observe the operation of IM classes IE3 and IE4, as well as minor efficiencies, in the same way proposals for IM class IE5 are being developed. This work aims to show the impact of 2nd, 3rd, 5th and 7th order voltage harmonics on the temperature and performance of IE2, IE3 and IE4 induction motor classes, the latter being a hybrid motor of permanent magnets and squirrel cage (Line Start Permanent Magnet Motor, LSPMM's). The measurements were divided into two stages, first feeding each of the motors with undistorted voltages and then entering each of the harmonics individually and in combination in percentages of 2% until reaching 25%. Considerable improvements in temperature, noise and consumption are notable in the case of the class IE4 hybrid motor, however, this motor also shows some weaknesses in its response compared to classes IE2 and IE3, mainly in the presence of harmonics. It is also presented as the presence of individual harmonics in electric motors, results in the appearance of other harmonics, according to the percentage of distortion present. Finally, in order to predict the variation of temperature in relation to the percentage of distortion, models representing this behavior were created, which represent good estimates of the temperature variation and the percentage of distortion inserted in the motor. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A introdução de novas tecnologias, assim como a melhoria de materiais e processos, contribuiu para acelerar o crescimento da eficiência dos motores elétricos de indução (Induction Motors, IM). Atualmente no mercado é possível observar a disponibilidade de IM das classes de IE3 e IE4, bem como motores com menores eficiências, da mesma forma que propostas para IM classe IE5 estão sendo desenvolvidas. Esta dissertação visa mostrar o impacto dos harmônicos de tensão de 2ª, 3ª, 5ª e 7ª ordem, na temperatura e desempenho de motores elétricos classes IE2, IE3 e IE4, sendo o último um motor híbrido de imãs permanentes e gaiola de esquilo (Line Start Permanent Magnet Motor, LSPMM´s). As medições foram divididas em duas etapas, primeiro alimentando cada um dos motores com tensões sem distorção e logo inserindo cada um dos harmônicos de forma individual e combinada em porcentagens de 2% até atingir um 25%. Melhorias consideráveis em relação à temperatura e consumo são notáveis no caso do motor híbrido classe IE4, no entanto, este motor também apresentam desvantagens em sua resposta em comparação com as classes IE2 e IE3, principalmente na presença de harmônicos. Também é apresentado como a presença de harmônicos individuais nos motores elétricos, resulta na aparição de outras harmônicos, de acordo com a porcentagem de distorção presente. Finalmente e visando prever a variação da temperatura em relação à porcentagem de distorção, modelos que representassem esse comportamento foram criados, os quais representam estimações da variação da temperatura e a porcentagem de distorção inserida no motor. 2025-04-23T17:04:46Z 2025-04-23T17:04:46Z 2020-02-19 Dissertação MUÑOZ TABORA, Jonathan. Impacto dos harmônicos de tensão na temperatura e desempenho de motores elétricos classes IE2, IE3 E IE4. Orientadora: Maria Emília de Lima Tostes; Coorientador: Edson Ortiz de Matos. 2020. 143 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17268. Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17268 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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The introduction of new technologies as well as the improvement of materials and processes has contributed to accelerate the growth in the efficiency of the electric induction motors (IM). Currently in the market it is possible to observe the operation of IM classes IE3 and IE4, as well as minor efficiencies, in the same way proposals for IM class IE5 are being developed. This work aims to show the impact of 2nd, 3rd, 5th and 7th order voltage harmonics on the temperature and performance of IE2, IE3 and IE4 induction motor classes, the latter being a hybrid motor of permanent magnets and squirrel cage (Line Start Permanent Magnet Motor, LSPMM's). The measurements were divided into two stages, first feeding each of the motors with undistorted voltages and then entering each of the harmonics individually and in combination in percentages of 2% until reaching 25%. Considerable improvements in temperature, noise and consumption are notable in the case of the class IE4 hybrid motor, however, this motor also shows some weaknesses in its response compared to classes IE2 and IE3, mainly in the presence of harmonics. It is also presented as the presence of individual harmonics in electric motors, results in the appearance of other harmonics, according to the percentage of distortion present. Finally, in order to predict the variation of temperature in relation to the percentage of distortion, models representing this behavior were created, which represent good estimates of the temperature variation and the percentage of distortion inserted in the motor. |
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