DETERMINAÇÃO DE MOMENTOS DE INÉRCIA EQUIVALENTES PARA DIFERENTES SISTEMAS DE TRANSMISSÃO EM TURBINAS HIDROCINÉTICAS

Kelvin Alves Pinheiro¹; Sérgio de Souza Custódio Filho¹; Marcelo Henrique Correia Bentes¹; Alexandre Luiz Amarante Mesquita¹

¹ Universidade Federal do Pará

doi:10.20906/CPS/CON-2016-1088

Resumo

Na região amazônica, onde grande parte das pequenas comunidades está às margens dos rios amazônicos, as dificuldades de logística, baixa densidade populacional e empecilhos naturais acabam inviabilizando o acesso das comunidades ao sistema de distribuição de energia elétrica convencional. A utilização de Turbinas Hidrocinéticas (THC's) é uma alternativa viável para geração de energia elétrica em locais isolados, visto que são de fácil instalação e não há a necessidade de barragens. Nas últimas décadas, tem-se estudado a otimização desses equipamentos, sendo modelados vários aspectos do seu comportamento. Entre esses está a modelagem dinâmica rotacional do trem de potência da turbina constituído pelo rotor, transmissão mecânica e gerador elétrico. Considerando o exposto, este trabalho objetivou demonstrar e obter as expressões dos momentos de inércia equivalentes (MIE's) dos sistemas de transmissão por engrenagem cilíndricas (de um e dois estágios), cônicas, planetárias e transmissão por correia. Para a obtenção das expressões dos MIE's para cada um desses tipos de transmissão desenvolveu-se matematicamente a expressão da energia cinética para cada componente do trem de potência da turbina (rotor da turbina, transmissão e gerador elétrico) e então calculada a energia cinética equivalente, referenciada ao eixo do rotor da turbina. A partir da expressão da energia cinética equivalente, obtém-se a expressão do momento de inércia da transmissão. A determinação das expressões dos MIE's dos tipos de transmissões mais utilizados em THC's possibilita uma maior facilidade na determinação do MIE total do sistema e contribui de forma direta nos modelos matemáticos de THC's.

Palavras-chave: momento de inércia; transmissão mecânica; turbina hidrocinética; engrenagens planetárias