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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: RESFRIAMENTO DE UM INVERSOR DE FREQUÊNCIA: PROVA DE CONCEITO DE UMA NOVA GEOMETRIA PARA APLICAÇÕES SUBMARINAS

Orientador
  • JADER RISO BARBOSA JUNIOR
Aluno
  • LUCAS ANDRADE MILITAO

Conteúdo

O inversor de frequência é um equipamento essencial ao funcionamento de instalações elétricas. ele permite modular a carga dos motores, fazer uma partida suave e monitorar parâmetros elétricos relevantes. um desafio na utilização de tal dispositivo em condições de operação típicas de aplicações submarinas é mantê-lo isolado eletricamente e com a temperatura do circuito de potência abaixo de 75ºc. o presente trabalho então, propõe, através do uso de uma geometria inovadora para um invólucro contendo óleo isolante, uma opção viável e eficiente para o gerenciamento térmico de inversores de frequência submarinos. através do uso de correlações de transferência de calor de convecção natural para corpos aquecidos em cavidades, foi desenvolvido um modelo de rede térmica para um invólucro de geometria anular. este modelo, combinado a um algoritmo genético desenvolvido em linguagem python, forneceu os valores ótimos dos parâmetros geométricos do invólucro capaz de resfriar um circuito de inversor de frequência npc multinível, que dissipa 420 w de potência elétrica. a partir desses valores, um protótipo de invólucro e um circuito de potência representativo foram construídos com a finalidade de validar o modelo desenvolvido e avaliar o novo conceito de sistema de resfriamento por imersão direta. os resultados obtidos com o modelo de rede térmica acoplado a um solver de volumes finitos para estimar distribuição de temperaturas nas placas do inversor se mostraram satisfatórios, uma vez que, sem a adoção de nenhum parâmetro de ajuste para calibrar o modelo, a temperatura nas placas de circuito não superou 64,9ºc e a temperatura estimada para os componentes eletrônicos através do modelo apresentou um desvio máximo de 7,2ºc (acima da temperatura obtida experimentalmente). por fim, o desenvolvimento de uma correlação simplificada apresentou um desvio máximo nos números de nusselt e rayleigh de 14,3% e 5,6%, o que comprova a eficácia dos métodos de análise desenvolvidos na dissertação.

Índice de Shannon: 3.79262

Índice de Gini: 0.914083

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,41% 3,97% 4,06% 4,22% 3,84% 5,64% 18,76% 4,94% 11,28% 3,55% 6,68% 4,27% 9,16% 5,71% 5,15% 5,36%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

3,41%

ODS 2

3,97%

ODS 3

4,06%

ODS 4

4,22%

ODS 5

3,84%

ODS 6

5,64%

ODS 7

18,76%

ODS 8

4,94%

ODS 9

11,28%

ODS 10

3,55%

ODS 11

6,68%

ODS 12

4,27%

ODS 13

9,16%

ODS 14

5,71%

ODS 15

5,15%

ODS 16

5,36%