Mancal magnético ativo aplicado a um motor de indução linear tubular para bombeamento de petróleo em terra

• Processo: 08/01900-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2008
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: José Jaime da Cruz
• Beneficiário: José Jaime da Cruz
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Sistemas de controle Mancal eletromagnético
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Mancal Eletromagnetico | Motor Tubular Linear | 3.04.05.00-9

Resumo

O Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo Submerso - MATÆOS foi desenvolvido na EPUSP com a função de acionar diretamente uma bomba de sucção instalada no fundo de um poço de petróleo em terra. Dando continuidade aos trabalhos realizados na EPUSP envolvendo sistemas de levitação magnética, este projeto de pesquisa visa ao desenvolvimento de um mancal eletromagnético ativo aplicado ao protótipo do motor em substituição ao mancal mecânico tradicional e existente. O controle e desenvolvimento completo do mancal eletromagnético ativo serão objeto deste trabalho. Este tipo de sistema é inerentemente instável e altamente não linear, sendo um excelente exemplo para o estudo e comparação de diferentes metodologias de controle.O projeto abrange a construção de um protótipo de mancal magnético com as partes mecânicas, elétricas e de software necessárias ao funcionamento do sistema. O controle da levitação dos mancais será realizado por meio de controlador digital com placas conversoras AD/DA e técnicas de controle desenvolvidas em software Labview. Utilizando o modelo do sistema, os controladores serão sintonizados para atender aos requisitos de estabilidade e rejeição a perturbações, que desviem o entreferro do seu valor nominal. A comparação entre técnicas de controle em malha fechada será realizada utilizando os resultados experimentais. O projeto e a contratação da construção do primeiro mancal eletromagnético já foram realizados. O projeto foi realizado por meio do método dos elementos finitos (MEF), para análise da densidade de fluxo e relação entre a força radial e a corrente elétrica nas bobinas. Para conclusão do sistema de levitação será necessário adquirir o segundo mancal, sensores de posição e o hardware do controlador digital com entradas e saídas analógicas e digitais. Espera-se que este projeto forneça subsídios para o desenvolvimento da tese de doutorado do aluno Eduardo Alves da Costa e que daí resultem publicações de artigos científicos. O principal objetivo do projeto é o desenvolvimento de tecnologia de mancais magnéticos aplicado a motor de indução linear tubular. (AU)