Análise dos modelos de máquinas de indução para estudos de transitórios eletromagnéticos em Sistemas Elétricos de Potência e sua representação no Programa de Simulação ATP.

Abstract

Este trabalho apresenta uma pesquisa detalhada sobre o funcionamento e a modelagem da máquina de indução trifásica no programa ATP (Alternative Transients Program). O ATP é uma ferramenta computacional utilizada para a simulação de transitórios eletromagnéticos e fenômenos de natureza eletromecânica em sistemas elétricos de potência e em sistemas DC (Direct Current). Para a simulação de uma máquina de indução trifásica são disponibilizados dois modelos no programa ATP. O modelo UM3 (Universal Machine -Type 3) permite simular uma máquina de indução com rotor gaiola de esquilo e o modelo UM4 (Universal Machine -Type 4) reproduz uma máquina de indução com dupla alimentação. Para cada modelo é apresentada a sua implementação utilizando o sistema elétrico proposto no manual do programa e são definidos todos os parâmetros necessários para a configuração e simulação da máquina de indução, incluindo a representação do sistema mecânico (carga, inércia e perdas). Através de simulações com os modelos UM3 e UM4, são avaliadas as características operativas e de desempenho da máquina de indução simulada, em regime permanente e quando submetida a diferentes transitórios, por meio da sua resposta em termos de velocidade, torque, corrente e potência. Os resultados obtidos são verificados empregando a análise do circuito equivalente por fase e o seu equacionamento matemático, além do fluxo de potências para a máquina de indução trifásica. Para a realização das simulações com a máquina de indução no programa ATP, são discutidos e comparados dois métodos para a estimativa, de forma aproximada, dos parâmetros do circuito equivalente da máquina de indução: um que utiliza apenas as informações fornecidas pelo fabricante sobre as características operacionais da máquina e outro que emprega resultados de ensaios realizados com a máquina em laboratório.