The monitoring of partial discharges (PDs) is one of the main methods used worldwide for evaluation and diagnosis of the insulation conditions in equipment powered by medium and high voltages. The occurrence of PDs is usually an indication of the appearance of insulation defects, which over time can compromise the dielectric withstand of the material used, increasing the probability of complete breakdown. In general, laboratory tests for detecting and registering PDs are carried out using purely sinusoidal voltages. However, it is very common for an electrical asset to be subjected at some point in its operating life to voltages distorted by harmonic components. Some studies reported in the literature reveal that harmonic distortions can affect the PDs’ characteristics, nevertheless, the effects of individual harmonic components on PDs still need to be analyzed. In this context, this paper proposes to evaluate the impacts of harmonic voltage distortions on the dynamic behavior and the phase-resolved partial discharge (PRPD) patterns of PDs in an air cavity within a solid dielectric material. For this, a simulation model was implemented, which was used to analyze the effects of applying distorted voltages composed of different harmonic orders (third, fifth, and seventh) and distinct levels of distortion (1%, 3%, 5%, 10%, 15%, and 20%). In addition, the influence of the third harmonic phase angle on PDs is also analyzed. The results extracted from the simulations revealed that the harmonic distortions caused changes in the numbers of PDs per cycle, in the mean apparent charges of the PDs per cycle, and in the PRPD patterns’ characteristics. These changes were very significant for higher distortion levels, which in practice may impair the interpretation of PD measurement records for the diagnosis of the condition of the insulation system.

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O motor a relutância variável (MRV) vem ganhando espaço nas últimas décadas devido ao avanço da eletrônica de potência e do controle. Com isso, novas pesquisas vêm surgindo em busca de metodologias que possam aumentar sua eficiência. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma plataforma de instrumentação virtual que possibilitasse o acionamento de um MRV 8/6, tanto quanto, permitisse o monitoramento de grandezas fundamentais para seu estudo durante os experimentos, agrupando todas as funcionalidades em uma única interface. Foi utilizado um sistema de acionamento robusto, com capacidade de aplicar o controle implementado através do DSP/FPGA do myRIO-1900. O sistema de aquisição de dados aplicado foi composto por sensores de corrente, de tensão, de posição e de conjugado, fornecendo informações para o controle do acionamento e para inspeção em tempo real das grandezas. Para demonstração da capacidade da plataforma criada realizou-se ensaios, acionando o MRV 8/6 e coletando as formas de onda disposta no supervisório, as quais foram comparadas com os sinais coletados por instrumentos de medição convencionais. Os ensaios demonstraram que a plataforma desenvolvida apresentou resultados confiáveis, com baixo erro de medição, e executaram a lógica de acionamento correta.

O motor a relutância variável (MRV) tem sido considerado uma alternativa viável para substituir os motores elétricos clássicos em aplicações que demandam acionamentos com velocidades variáveis. Este motor é robusto, dispõe de uma construção simples e tem a vantagem de possuir um rotor que não necessita de enrolamentos ou ímãs permanentes para operar. Neste trabalho, um MRV 8/6 tetrafásico é projetado a fim de substituir um motor de indução trifásico (MIT), utilizando a mesma carcaça disponível. Na metodologia adotada para o projeto, os dados mecânicos da carcaça do MIT são utilizados como parâmetros iniciais para o cálculo das dimensões do MRV. A escolha dos ângulos dos arcos dos polos do MRV é otimizada através da análise por elementos finitos. Além disso, as simulações realizadas via elementos finitos possibilitam a visualização da distribuição do fluxo magnético na estrutura do MRV e o levantamento de dados importantes como os perfis de indutância e de fluxo concatenado, e o torque do motor projetado. O maior erro relativo obtido para a densidade de fluxo magnético no núcleo do motor foi de 1,69% e o torque resultante do MRV foi muito próximo do torque requerido inicialmente. Esses resultados apresentados validam o protótipo projetado e consolidam a metodologia de projeto utilizada.

Resumo-Este trabalho apresenta a etapa de simulação computacional do acionamento de uma máquina a relutância variável 8/6, acionada como motor. A simulação computacional é uma etapa de grande valia ao longo do trabalho científico, visto que a partir desta obtém-se um direcionamento quantitativo das grandezas abordadas, resguardando recursos financeiros e a segurança das pessoas, permitindo ainda que durante esta etapa questões possam ser levantadas e modificações propostas. O foco ao longo deste trabalho serão as grandezas elétricas e magnéticas pertinentes a máquina a relutância variável, e será tomada a topologia meia-ponte assimétrica como conversor a ser utilizado. Palavras-Chave-Acionamento, conversor meia-ponte assimétrico, máquina a relutância variável, projeto, simulação.