Desempenho térmico de motores elétricos aletados: solução bidimensional pelo método de separação de variáveis
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v13.n38.1577Palavras-chave:
Motores Elétricos. Desempenho Térmico. Aletas. Alumínio e Ferro Fundido.Resumo
RESUMO
O motor elétrico é uma máquina que se destina a transformar energia elétrica em energia mecânica. Na indústria, é o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina vantagens como utilização de energia elétrica, construção simples, facilidade de transporte, baixo custo, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos com melhores rendimentos. A potência útil fornecida pela máquina elétrica na ponta do eixo é menor que a potência absorvida da linha de alimentação. A diferença entre estas duas potências representa a perda, que transformada em calor aquece excessivamente o motor elétrico e pode ter como consequência a sua queima. Para a dissipação do calor, faz-se necessário à utilização de aletas, facilitando a troca de calor do motor elétrico com o meio que o circunda. Neste trabalho desenvolveu-se uma análise teórica, bidimensional, através da Técnica de Separação de Variáveis, supondo temperatura prescrita na base da aleta de perfil retangular. Foram obtidos resultados para eficácia e eficiência, para a aleta e para o motor, e comparados com resultados de modelos unidimensionais. Nas simulações efetuadas o coeficiente de transferência de calor por convecção externo, principal responsável pelo desempenho térmico do motor, varia em ampla faixa de valores, com o objetivo de demonstrar a consistência do modelo desenvolvido. Em síntese, trata-se de um esforço adicional na busca de solução teórica realística para o desempenho térmico de motores elétricos. Dois tipos de materiais para confecção da carcaça do motor foram utilizados para análise: Alumínio e Ferro Fundido.
Downloads
Referências
Mota Santos, T. A.; 2017. “ANÁLISE DE DESEMPENHO TÉRMICO DE MOTORES ELÉTRICOS ALETADOS: SOLUÇÃO BIDIMENSIONAL EM ALETA RETANGULAR COM TEMPERATURA PRESCRITA NA BASE”. Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia Mecânica, UNIFOA. Orientador: Nogueira, Élcio.
Soares, M. V. F.; 2015. “ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONVECÇÃO NA TEMPERATURA DO NÚCLEO DE MOTOR ELÉTRICO ALETADO COM FLUXO DE CALOR PRESCRITO NA BASE”. Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia Mecânica, UNIFOA, Orientador: Nogueira, Élcio.
Novais, A. S.; Comitra, R. D. F. C.; 2014. “DESEMPENHO TÉRMICO DE MOTORES ELÉTRICOS COM FLUXO DE CALOR PRESCRITO NA BASE DE ALETAS RETANGULARES”. Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia Mecânica, UNIFOA, Orientador: Nogueira, Élcio.
NOVAIS, A. S.; COMITRA, R. D. F. C.; NOGUEIRA, É.; 2014. “Análise teórica de desempenho térmico de motores de indução elétrica aletados”. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, nº 25, quadrimestral, p. 19-34.
DUARTE, Denise Freire; NOVAIS, Ariane Silva; NOGUEIRA, Élcio; 2012. “Solução Analítica em aleta de perfil retangular: comparação de desempenho térmico entre alumínio e ferro fundido em motores elétricos”. Cadernos UniFOA, Volta Redonda.
Moreira, José R.; 2012. “Processos de Transferência de Calor”. USP.
Voigdlener, T.; 2010. “Desempenho térmico de motores elétricos de indução”. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia. Orientador, Álvaro Toubes Prata. - Florianópolis, SC, 219 p.
Oliveira, João Gabriel S. M.; 2009. “Materiais Usados na Construção de Motores Elétricos”. Porto Alegre.
CARDOSO, Rafael Balbino; NOGUEIRA, Luiz Augusto Horta; BARTONI, Edson da Costa; HADDAD, Jamil; SOUZA, Edson Palhares de; 2009. “Avaliação da Economia de Energia Atribuídas a Ações de Etiquetagem Energética, em Motores de Indução no Brasil”. Revista Brasileira de Energia, Vol.15, N. 1, pp. 29-47.
INCROPERA, Frank P. et al.; 2008. “Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa”. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 644 p.
Ordenes M.; Lambert R.; Güths, S.; 2008. “Transferência de Calor Envolvente na Edificação”. Departamento de Engenharia Civil – Universidade Federal de Santa Catarina.
Cezário, Cassiano A.; 2007. “Análise do Escoamento de Ar em Motores de Indução totalmente fechados”. Florianópolis.
BENG, Christopher Micallef; 2006. “End Winding Cooling in Electric Machines”. Thesis submitted to the University of Nottingham for the degree of Doctor of Philosophy.
VOIGDLENER, T.; 2004. “Escoamento e transferência de calor em motores de indução”. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências Térmicas) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina.
ALMEIDA, Antônio, T. L.; 2004. “Motores Elétricos”. Universidade Federal de Itajubá.
VOIGDLENER, T.; PRATA, A. T.; PASSOS, A. S. B.; 2001. “Modelo térmico híbrido com fontes de calor distribuídas em um motor de indução”. Anais do XVI Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica, Uberlândia.
FILIPPO FILHO, G; 2000. “Motor de Indução”. São Paulo: Érica.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
CESSIONÁRIA
FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA - FOA, mantenedora do CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA - UniFOA,
entidade fundacional com personalidade jurídica sem fins lucrativos de direito privado, inscrita no CNPJ sob nº 32.504.995/0001-14, com sede na Avenida Dauro Peixoto Aragão, nº 1325, bairro Três Poços, Volta Redonda – RJ, doravante denominada FOA/UniFOA.
CLÁUSULA PRIMEIRA: O CEDENTE cede e transfere gratuitamente sem direito a remuneração, reembolso ou compensação de qualquer natureza, em caráter irrevogável e irretratável à FOA/UniFOA, todos os direitos autorais (morais e patrimoniais) relativo à obra acima intitulada, tudo em conformidade com a Lei nº 9.610/98.
PARÁGRAFO PRIMEIRO: O CEDENTE desde já, declara que a obra cedida é de sua exclusiva autoria, assumindo total responsabilidade civil e penal, quanto ao conteúdo, citações e referências que fazem parte de seu conteúdo, bem como, por eventuais questionamentos judiciais ou extrajudiciais em decorrência de sua divulgação, devendo concordar inequivocamente com a exclusão da FOA/UniFOA do polo passivo de quaisquer demandas.
PARÁGRAFO SEGUNDO: O CEDENTE assume inteira responsabilidade pelos dados pessoais tratados em função da obra acima intitulada, declarando ainda que observou sempre que possível, os critérios de anonimização ou pseudonimização dos dados para publicação final pela FOA/UniFOA, de acordo com artigo 7º, IV da Lei nº 13.709/2018.
PARÁGRAFO TERCEIRO: Na hipótese de existirem na obra acima intitulada dados pessoais identificados ou identificáveis, que não passaram por processo de anonimização, o CEDENTE declara que informou e disponibilizou aos titulares/terceiros, mecanismos de exercício dos direitos previstos na Lei nº 13.709/18.
PARÁGRAFO QUARTO: Os dados pessoais identificados ou identificáveis presentes na obra acima intitulada, ficarão disponíveis após publicação pela FOA/UniFOA, nos termos do art. 16, II da Lei nº 13.709/2018.
CLÁUSULA SEGUNDA: A FOA/UniFOA fica autorizada a utilizar, reproduzir, distribuir, divulgar, disponibilizar, publicar e licenciar a obra, sob qualquer forma e por quaisquer meios admitidos em lei, inclusive em ambiente digital, observadas as políticas editoriais da instituição e as licenças de uso adotadas para a publicação.
PARÁGRAFO ÚNICO: A utilização, reprodução, divulgação, publicação, compartilhamento, licenciamento ou qualquer outra forma de exploração autorizada da obra pela FOA/UniFOA não gerará ao CEDENTE qualquer direito à remuneração, reembolso, indenização, compensação financeira, participação em receitas ou vantagem econômica de qualquer natureza, permanecendo a presente cessão e autorização em caráter integralmente gratuito.
CLÁUSULA TERCEIRA: A FOA/UniFOA fica autorizada a promover o registro da obra na forma prevista no artigo 19 da Lei nº 9.610/1998, podendo averbar a presente autorização/cessão à margem do registro a que se refere o artigo 19 da Lei nº 9.610/1998, ou não estando a obra registrada, poderá a presente cessão ser registrada em Cartório de Títulos e Documentos, em havendo necessidade.
CLÁUSULA QUARTA: O presente instrumento é firmado por prazo indeterminado.
CLÁUSULA QUINTA: O CEDENTE outorga à FOA/UniFOA, a mais plena, geral, rasa, irretratável, irrestrita e inequívoca quitação pela presente cessão e transferência dos direitos autorais da obra intitulada acima, renunciando a todo e qualquer direito porventura existente, obrigando-se em todos os seus termos e condições, por si, seus herdeiros e sucessores.
CLÁUSULA SEXTA: O CEDENTE desde já está ciente e de acordo que:
- A obra não poderá ser comercializada e sua contribuição não gerará ônus para a FOA/UniFOA;
- A obra será disponibilizada em formato digital no sítio eletrônico do UniFOA para pesquisas e downloads de forma gratuita;
- A obra não será impressa, salvo em casos específicos cabendo à Editora FOA a definição;
- Todo o conteúdo é de total responsabilidade dos autores na sua forma e originalidade;
- Todas as imagens utilizadas (fotos, ilustrações, vetores e etc.) devem possuir autorização para uso;
- Que a obra não se encontra sob a análise em qualquer outro veículo de comunicação científica, caso contrário o CEDENTE deverá justificar a submissão à Editora FOA, que analisará o pedido, podendo ser autorizado ou não.
CLÁUSULA SÉTIMA: A obra objeto da presente cessão poderá ser disponibilizada pela FOA/UniFOA sob a licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial (CC BY-NC), identificada na imagem abaixo - ou outra licença que venha a ser definida pela FOA/UniFOA, observados os critérios editoriais, institucionais, científicos e os requisitos estabelecidos por bases indexadoras, repositórios acadêmicos, organismos de fomento, sistemas de divulgação científica ou demais normas aplicáveis à publicação da obra.
PARÁGRAFO ÚNICO: O CEDENTE declara estar ciente e concordar que a escolha, alteração ou atualização da licença de publicação da obra constitui prerrogativa exclusiva da FOA/UniFOA, desde que observadas as finalidades acadêmicas, científicas e institucionais da publicação.
CLÁUSULA OITAVA: O CEDENTE está ciente e de acordo que tem por obrigação solicitar a autorização expressa dos coautores da obra/artigo, bem como dos professores orientadores antes da submissão do mesmo, se obrigando inclusive a mencioná-los no corpo da obra, sob pena de responder exclusivamente pelos danos causados.
