A partir dos dados medidos em ambas as situações (numericamente e experimentalmente) para a operação do compressor alternativo em carga a vazio (0%), o torque resultante do vira- brequim é apresentado na Figura 6.10.
Figura 6.10: Torque do motor elétrico síncrono aplicado no compressor alternativo com 0% da carga
Neste caso, o resultado não coincidiu com o medido, mostrado na Figura 6.11. A simula- ção numérica apresentou oscilação de torque em torno de 0, uma vez que o compressor não está gerando trabalho. O torque varia em torno da média em função da inércia dos componentes e das resistências mecânicas e dissipativas internas, encontradas na operação de partida.
Na Figura 6.10, observa-se também que um ciclo do compressor é composto por duas ondas de amplitudes diferentes, isso ocorre devido ao compressor possuir cilindros com pistões de diferentes massas, além de estarem defasados em 180𝑜.
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CONCLUSÃO
O presente trabalho completa o esforço de construção do modelo numérico de um com- pressor alternativo acionado por motor síncrono, verificando experimentalmente a sua capaci- dade em reproduzir os esforços operacionais internos dos componentes, sobretudo, o torque no eixo de acionamento.
A geração de resultados específicos da simulação numérica, aplicada neste trabalho, utili- zando valores físicos e dimensionais reais de um compressor industrial, bem como a reprodução das condições operacionais, fornece a base comparativa para os dados obtidos experimental- mente.
Para análise experimental das medidas de torque operacional no eixo de acionamento do compressor foi necessário o projeto, construção e operação de um sistema telemétrico de aquisição, condicionamento, processamento e armazenamento de dados.
O sistema de aquisição e telemetria de dados projetado e construído, combina solução tradicional de circuito de condicionamento de sinais extensométricos com um sistema de aqui- sição, transmissão e recepção de dados.
O sistema de aquisição baseia-se em periféricos e protocolo de comunicação típicos de plataformas móveis (celulares). A plataforma de programação dos periféricos utilizados é o sis- tema operacional Android. Os periféricos usados nessa solução consistem na interface de comu- nicação IOIO, módulo de transmissão bluetooth e aparelho celular móvel do tipo smartphone.
As medidas de torque obtidas experimentalmente mostraram-se suficientemente coeren- tes, com baixa influência de ruídos ou distorções causadas por fontes externas. A comparação das medidas experimentais com os mesmos resultados obtidos através da simulação numérica utilizando o modelo analítico, revela a adequação de tal modelo e consolida a solução técnica de obtenção de medidas de torque em eixos girantes, desenvolvida nesse trabalho.
7.1 Sugestões para trabalhos futuros
Em termos do modelo numérico sugere-se um trabalho que considere a influência das seguintes características nas vibrações e tensões do compressor alternativo.
∘ Reproduzir o comportamento real dos gases de compressão, considerando gradiente de pressão dentro da câmara de compressão, variação de temperatura do gás e troca de calor com o cilindro; e
∘ Aplicar no acionamento a curva dinâmica do motor elétrico assíncrono.
Para o sistema experimental de medições telemétricas, pode-se incluir a integração de outros sensores comuns ao ambiente de desenvolvimento de soluções de robótica, tais como: sensores inerciais (giroscópios e acelerômetros), sensores ópticos (câmeras).
Para as técnicas de medição utilizando múltiplos sensores pode-se implementar soluções de estimação de condições de estados baseado em filtros, como o de Kalman Extendido.
Outras plataformas utilizadas tipicamente em aplicações robóticas podem ser empregadas no sistema de telemetria como as interfaces de microprocessamento do tipo ESP32, Raspberry Pi etc...
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