Proposta para substituição de motor de corrente contínua por motor síncrono com imãs permanentes

Abstract

Resumo: O trabalho tem como objetivo abordar e investigar a viabilidade técnica e econômica da proposta de substituição de um motor de corrente contínua, por um motor síncrono com imãs permanentes. O passo inicial foi a análise de dados referentes à manutenção preventiva do motor em operação comparado ao motor de indução e o resultado foi que se teria grande vantagens. Foi observado que o mercado oferecia uma solução inovadora, que mudou a trajetória dos estudos. Esta solução é o motor síncrono de imã permanentes, que é um motor brushless de corrente alternada, com dimensões reduzidas para a mesma potência de um motor indução trifásico. As perdas por efeito Joule no rotor que praticamente são as maiores, neste caso são desprezíveis, pois o rotor é equipado internamente com imãs de Terras Raras, o Neodímio Ferro Boro de alta energia, que desta forma minimizam também a temperatura no motor aumentando sua vida útil. Além disso, para aplicações onde se tem a necessidade de controle de torque com velocidades baixas é a melhor solução. Estas e outras qualidades fizeram a diferença na escolha deste motor para a aplicação, onde é necessário o controle de torque com a velocidade baixa. Neste trabalho se descreve todas as etapas do retrofiting, incluindo as comparações do sistema atual com duas propostas, através de simulações no software MATLAB, que demonstraram que as expectativas iniciais foram alcançadas, identificando o motor síncrono de imãs pemanentes mais indicado nos dias de hoje para a substituição.

Abstract: The work had as objective approach and investigate the technical and economic viability of the proposed replacement of a DC motor, by a permanent magnets synchronous motor. The initial step was the analysis of data on preventive maintenance of the motor in operation compared to the induction motor and the result was that it would have great advantages. It was observed that the market offered an innovative solution, which changed the course of the studies. This solution is permanent magnet synchronous motor, which is a brushless AC motor with reduced dimensions at the same power of a three phase induction motor. The Joule losses in the rotor which practically are the biggest. this case are not important, because the rotor is fitted internally with Rare Earths Magnets Neodymium Iron Boron the high energy, which thus also minimize the temperature in the motor increasing its lifetime. Also, for application where there is the need to control torque at low speeds is the best solution. These and other qualities made the difference in the choice of this motor to the application, where it is necessary to control torque with low speed. We describe all stages of Retrofitting, including comparisons of the current system with two proposals, through simulations in MATLAB, which have shown that initial expectations were met, identifying the permanent magnet synchronous motor best suited these days for the replacement.