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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2008.tde-02062008-171921
Document
Author
Full name
Wagner Marques Rossini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2008
Supervisor
Committee
Cruz, José Jaime da (President)
Alvarenga, Bernardo Pinheiro de
Maya, Paulo Álvaro
Title in Portuguese
Identificação de parâmetros de motor de indução linear tubular para extração de petróleo.
Keywords in Portuguese
Automação e controle de máquinas lineares
Identificação de parâmetros de motores
Método da busca exaustiva
Motores de indução
Petróleo (extração)
Sistema de controle e supervisório de motor linear tubular
Abstract in Portuguese
O presente trabalho apresenta a identificação de parâmetros de motor de indução linear tubular para a extração de petróleo, denominado de MATÆOS -- Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo Subterrâneo. O primeiro passo para a identificação de parâmetros do motor foi a implementação da bancada de testes com o seu sistema de controle e supervisório. O modelo adotado corresponde à situação de operação em regime estacionário e consiste no circuito contendo resistores e indutores tradicionalmente utilizado para representar motores de indução. A identificação dos parâmetros foi realizada por meio de um procedimento de otimização tomando por base o balanço de potência do motor. Para isso, em função dos parâmetros do modelo, definiu-se e minimizou-se uma medida de erro entre as potências medidas e as calculadas pelo modelo para um conjunto pré-fixado de escorregamentos. A solução desse problema de otimização foi obtida por meio de uma busca exaustiva, uma vez que o número de variáveis independentes do problema é pequeno e uma região contendo o ponto de mínimo é conhecida com razoável confiança. Os resultados obtidos indicam que os valores dos parâmetros nominais a quente apresentam algumas diferenças em relação àqueles produzidos pelo método de identificação. Essas diferenças se devem possivelmente a variações nas características térmicas do motor e a erros introduzidos pelos instrumentos de medida. O modelo identificado apresentou uma menor disponibilidade de força e um pior rendimento quando comparado com os valores de projeto do modelo nominal a quente. Apesar disto, verificou-se uma boa proximidade entre a curva característica do modelo e as obtidas experimentalmente.
Title in English
Identification of parameters of the tubular linear induction motor for the extraction of oil.
Keywords in English
Automation and control of the linear machines
Control system and supervisory of the tubular linear motor
Exhaustive search method
Identification of parameters of motors
Induction motors
Oil (extraction)
Abstract in English
This work presents the identification of parameters of the tubular linear induction motor for the extraction of oil, called MATÆOS - which is the Portuguese acronym for Asynchronous Tubular Motor for Application to Subterranean Oil Extraction. The first step to the identification of the motor parameters was the implementation of the supervisory and control system for the test bench. The model, which is the usual one containing resistors and inductors, represents the motor operating in steady-state. The parameter identification problem was written as an optimization problem based on the motor power balance. An error between the measured power and the one given by the model was defined and minimized with respect to the model parameters in correspondence to a given set of slipping frequencies. The numerical solution to this problem was obtained by an exhaustive search algorithm. This choice was made because the number of independent variables is small and a region containing the solution is known with a significant degree of confidence. The results obtained show that the nominal values of the model parameters differ slightly from those produced by the identification method. Possibly, such differences are due to the variations in the model caused by temperature changes and to the measurement errors. The identified model presented both a lower available force and a worst efficiency when compared to the nominal design values for the warm motor. Despite this the characteristic curve of the model was quite close to the nominal design one.
 
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Publishing Date
2008-07-03
 
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  • ROSSINI, Wagner M, et al. New concept for lifting in onshore oil wells [doi:10.1109/TIA.2008.926309]. IEEE Transactions on Industry Applications [online], 2008, vol. 44, p. 951-961.
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  • ROSSINI, Wagner M, et al. Bancada de Testes de Motor Linear Tubular para a Extração de Petróleo. In 7o. Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo (CBMAG) / MOMAG 2006, Belo Horizonte, 2006. Anais do MOMAG 2006., 2006.
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  • ROSSINI, Wagner Marques, DA CRUZ, J.J., e CHABU, Ivan Eduardo. Identificação de Parâmetros de Motor de Indução Linear Tubular para Extração de Petróleo. In 8 CBMag Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo (MOMAG 2008), Florianópolis - SC, 2008. CD_ROM MOMAG 2008., 2008.
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