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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Allan de Barros
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Chabu, Ivan Eduardo (President)
Teixeira, Julio Carlos
Zachariadis, Demetrio Cornilios
Title in Portuguese
Modelagem eletromagnética e mecânica de máquinas síncronas para estudo de vibrações no núcleo do estator.
Keywords in Portuguese
Análise harmônica
Forças eletromagnéticas
Harmônicas de campo
Hidrogeradores
Máquinas síncronas
Usinas hidroelétricas
Vibrações
Abstract in Portuguese
O campo magnético estabelecido no entreferro das máquinas síncronas é responsável pela transmissão do torque e potência desejados, porém é também precursor de forças radiais inerentes. Tais forças combinadas à resposta dinâmica do sistema mecânico podem resultar em vibração excessiva do núcleo do estator, o que em geral é indesejável devido a eventuais danos e redução de vida útil decorrentes. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver modelos e simulações focados nas forças eletromagnéticas atuantes no núcleo do estator de tal forma que estes possam contribuir para compreensão global dos fenômenos envolvidos bem como para refinamento de resultados já conhecidos. De forma complementar, modelos mecânicos analíticos do núcleo do estator existentes na literatura serão explorados com a finalidade de, em conjunto com as forças eletromagnéticas encontradas, se obter o comportamento vibracional global da estrutura do núcleo do estator. Validação experimental dos resultados também é discutida com base em ensaios em duas máquinas reais.
Title in English
Electromagnetic and mechanical modelling of synchronous machines for study of stator core vibration.
Keywords in English
Electromagnetic forces
Field harmonics
Hydrogenerators
Synchronous machine
Vibration
Abstract in English
The magnetic field established in the airgap of a synchronous machine is responsible for the desired torque and power transmission; however it is also precursor of inherent radial forces. Such forces combined to the dynamic response of the mechanical system can result in excessive stator core vibration, what is in general undesirable due to eventual damages and life span reduction. This work has the main objective of developing models and simulations focused on the electromagnetic forces acting on the stator core in such a way that they can contribute for the global comprehension of involved phenomena as well as for the refinement of already known results. Complementarily, analytical mechanical models of the stator core available in the literature will be explored with the goal of, in conjunction with the obtained electromagnetic forces, deriving the global vibrational behavior of the stator core structure. Experimental validation of results is also discussed based on tests performed in two real machines.
 
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Publishing Date
2019-09-13
 
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