Condicionamento de Energia

1. Volante de inércia Condicionamento de Energia

2. Tópicos abordados • Enunciando o problema • Conceitos iniciais • Distúrbios de tensão • Volantes de inércia • Aplicação e funcionamento • Corretiva • Preventiva • Ilustração • Vantagens • Volantes • Outros armazenadores • Conclusão

3. Enunciando o problema • Hoje devido a maior sensibilidade dos equipamentos , a existência de energia elétrica com qualidade constitui um fator crucial para a competitividade e sobrevivência das indústrias. • Devido a isto, quando da ocorrência de um distúrbio ou mesmo interrupção, pode-se inviabilizar economicamente toda uma unidade industrial

4. Conceitos iniciais Distúrbios de tensão Notas de aula do professor José Maria

5. Conceitos iniciais Esses distúrbios podem ser facilmente evitados quando utilizados armazenadores de energia. Esses armazenadores podem ser de diferentes tipos: Químico, eletromagnético ou mecânico.

6. Conceitos iniciais Volante de inércia Um volante de inércia é um disco usado como um dispositivo de armazenamento para a energia cinética. Os volantes resistem às mudanças bruscas em sua velocidade, que ajuda a manter a rotação da máquina que está acoplado a ele.

7. Conceitos iniciais Para um melhor aproveitamento, os volantes devem estar na máxima velocidade de operação possível, pois pela fórmula da energia cinética, tem-se que esta varia quadraticamente com a variação da velocidade, enquanto varia linearmente com uma variação da massa.

8. Aplicação • Corretiva • Preventiva

9. Aplicação (corretiva) Em vista de sua aplicação, por exemplo, um sistema de alimentação ininterrupta (UPS) ou um restaurador dinâmico de tensão (DVR). A confiabilidade e imediata transferência de energia são fundamentais. Assim sendo largamente utilizados nos alimentadores de energia de processos industriais.

10. Aplicação (corretiva) Os volantes têm como característica principal • Alta capacidade de potência de saída • Resposta rápida aos distúrbios de tensão (por exemplo quando uma queda de tensão ocorre) • Baixas perdas • Elevada confiabilidade e eficiência • Baixo custo de instalação e manutenção

11. Funcionamento Basicamente são utilizados entre o ponto de entrega de energia da concessionária e o alimentador de uma linha ou unidade de uma planta industrial.

12. Aplicação (preventiva) Outra forma de utilizar volantes de inércia afim de solucionar distúrbios de tensão é utilizá-los em partes do processo industrial que demanda muita energia, como no acionamento de grandes cargas ou motores (por exemplo prensas de grande capacidade) evitando por exemplo um AMT.

13. Funcionamento Prensa: • Equipamento utilizado para a conformação de materiais laminados permitindo a criação de formas complexas e a produção em massa. Por exemplo Tijolos, parafusos e alguns componentes automotivos. • Prensas do tipo engrenagem ou excêntricas permitem acionamentos por volante de inércia, pois exigem a transferência de uma grande quantidade de energia em um intervalo de tempo muito pequeno.

14. Ilustrações

15. Ilustrações

16. Ilustração

17. Ilustração

18. Vantagens • Volantes: • Manutenção reduzida e simples • Peças robustas • Longa vida útil • Alto rendimento • Instalação sem trabalho estrutural • Não prejudica o Meio Ambiente • Baixo custo

19. Vantagens • Outros armazenadores: • Sem partes rotativas • Sem restrições para instalação; aplicável em qualquer segmento. • Aplicável em qualquer parte do processo industrial • Fácil reposição • Fácil adequação aos diferentes níveis de tensão

22. Conclusão A utilização de volantes de inércia como armazenadores de energia é bem antiga, já que se trata de um sistema simples , altamente eficiente e de simples manutenção. Por ser versátil e ter alta confiabilidade é possível encontrar volantes de inércias, aplicados no sistemas de energia elétrica, desde os geradores nas usinas até em plantas industriais. Porém para se ter um sistema com alta confiabilidade e qualidade de energia o melhor é fazer o uso integrado do sistemas que foram apresentados.

23. Bibliografia • [1] Oleskovicz, Mário – “Qualidade da Energia – Fundamentos básicos”;  • [2] Eletrobrás – “Diretrizes para projetos de PCH” – Página 10;  • [3] The control of switched reluctance drives and their use for flywheel energy storage (K. De Brabandere1, J. Driesen, and R. Belmans -http://www.kuleuven.be/); • [4] Seleção e aplicação de motores elétricos - Volume 1 e 2 (Lobosco, Orlando Sílvio - Siemens); •  [5] Energiestro – Soluções em Energia – http://www.energiestro.com/us/us_technology.htm;  • [6] Activy Power – Flywheel Soluctions –http://www.activepower.com/solutions/ups-systems/flywheel-technology/;  • [7] The benefits of Flywheels – http://www.datacenterdynamics.com/ME2/dirmod.asp?sid=&nm=&type=Publishing&mod=Publications%3A%3AAticle&mid=8F3A7027421841978F18BE895F87F791&tier=4&id=CD386BE24A434F448BB6AF76898BF95A • [8] APC Schneider Eletric – “Comparing data center batteries, flywheels and ultracapacitors” – http://www.apcmedia.com/salestools/DBOY-77FNCT_R1_EN.pdf;