4 RESULTS AND DISCUSSION
4.4 Oil-based drilling fluid (OBM)
Após a construção do transformador foram realizados alguns ensaios para avaliá-lo. Uma das primeiras medições realizadas foi a de resistência dos enrolamentos e da relação de trans- formação. Utilizando os equipamentos disponíveis para realizar as medições, obteve-se os se- guintes resultados:
Tabela 5.2: Parâmetros do Transformador (25◦C)
Parâmetro Teórico Medido
N (adim.) 3 3,2
RCC1(mΩ) 2,04 2,64
RCC2(mΩ) 0,23 0,41
A diferença entre os valores medidos e os calculados se deve ao método utilizado para realizar as medidas. Para resistências tão baixas, seria necessário utilizar uma ponte, enquanto foi utilizado um conjunto constituído por amperímetro e voltímetro universais.
Já no caso da relação de transformação, a diferença é devida a limitações construtivas, visto que no secundário do transformador não se chega a formar uma espira.
Nos testes a seguir, a tensão no barramento CC é de aproximadamente 300 V. Isso se deve ao fato de, no momento em que os testes foram realizados, o conversor CA-CC que alimenta o inversor não estava em funcionamento. Dessa forma, foi utilizada uma fonte CC que não podia alimentar o inversor com tensão nominal.
As Figuras 5.9, 5.10 e 5.11 apresentam as formas de onda de tensão quando o transformador alimenta uma carga não-indutiva de 2,2 Ω nas frequências de 200, 300 e 400 kHz, respectiva- mente.
Em cada uma destas (Figuras 5.9, 5.10 e 5.11) , o canal CH1 representa o pulso de comando de um módulo do inversor, já o canal CH3 representa a tensão de entrada do transformador e por fim, o canal CH4 representa a tensão de saída do transformador.
Capítulo 5. Simulações e Resultados Experimentais 57
Figura 5.9: Tensão de entrada e de saída no transformador a 200 kHz
Figura 5.10: Tensão de entrada e de saída no transformador a 300 kHz
Figura 5.11: Tensão de entrada e de saída no transformador a 400 kHz
Capítulo 5. Simulações e Resultados Experimentais 58
ressonância particulares, demonstra bem o comportamento aperiódico da resposta deste trans- formador e de suas excelentes características como elemento de adaptação de impedâncias entre o conversor ressonante série de alta frequência e a carga apresentada pelo aplicador RF da tocha ICPT. A título de ilustração é apresentado, na Figura 5.12, a vista do aplicador RF e da carga resistiva constituída por um núcleo de ferro.
Figura 5.12: Vista ilustrativa do aplicador RF e da carga resistiva utilizada nos ensaios
A Figura 5.13 apresenta as formas de onda de tensão e de corrente na entrada do trans- formador. Assim como obtido nas simulações, a corrente se apresenta defasada em relação à tensão. Esta defasagem pode ser atribuída às indutâncias parasitas que são introduzidas no circuito ressonante pelo transformador. Com isso, a potência de saída sofre uma redução.
Capítulo 5. Simulações e Resultados Experimentais 59
Na Figura 5.13, o canal CH1 representa o pulso de comando de um módulo do inversor, já o canal CH3 representa a tensão de saída do transformador e por fim, o canal CH4 representa a tensão de saída do transformador.
Para a condição de carregamento utilizada nos ensaios foi obtido um rendimento de 96%, que atende as perspectivas iniciais do projeto PLASPETRO (SALAZAR; BARBOSA; VIEIRA; QUIN- TAES; SILVA, 2012).
5.4
Conclusão
Este capítulo apresentou os resultados de simulações e de testes realizados com o protótipo. As simulações serviram para avaliar a viabilidade do transformador. Após as simulações, um protótipo foi construído e testes foram realizados. Os testes comprovaram a potencialidade do transformador.
A partir do exposto, é possível afirmar que o transformador apresenta desempenho satisfa- tório para a aplicação na planta de plasma.
60
Capítulo 6
Considerações Finais e Perspectivas
Para a implantação de qualquer projeto de engenharia é necessário um estudo minucioso do problema a ser resolvido, e mais indispensável ainda, uma correta análise de todas as possíveis soluções para o problema. Para que se conseguisse realizar este projeto, foi exigida a busca de novos conhecimentos dentro e fora do ambiente acadêmico.
Como parte inicial da pesquisa, foram estudados os fenômenos que ocorrem nos transfor- madores operando em alta frequência e, também, as tecnologias de construção, de modo a possibilitar uma metodologia de projeto adequada.
Iniciou-se o projeto com a escolha da tecnologia a ser utilizada na confecção dos enrola- mentos. Optou-se pela tecnologia de enrolamentos planares, devido ao fato desta tecnologia apresentar melhor desempenho e das facilidades mecânicas associadas à sua confecção. Feitas as escolhas da tecnologia dos enrolamentos e do tipo de núcleo a ser utilizado, confeccionou-se o transformador. Com o transformador confeccionado, testes foram realizados para validar a sua eficácia.
Apesar de algumas limitações e imprevistos (no momento dos testes o conversor CA-CC não estava funcionando), os resultados experimentais obtidos contribuíram significativamente para atestar as propriedades do transformador projetado.
Os resultado deste trabalho foram apresentados e publicados em Congressos e periódi- cos, valorizando-o ainda mais. (BARBOSA et al., 2011;SALAZAR; BARBOSA; VIEIRA; QUINTAES; SILVA, 2012)
Como perspectiva para trabalhos futuros, pode-se otimizar os parâmetros do transforma- dor, testando núcleos de diferentes materiais, ou então, utilizando configurações diferentes no intercalamento dos enrolamentos. Com isso é possível fazer uma análise mais apurada dos fenômenos que interferem nestes parâmetros e nas perdas.
Por fim, diante de tudo o que foi exposto neste documento, conclui-se que os principais objetivos deste trabalho foram alcançados e contribuíram para o desenvolvimento da planta de tratamento de resíduos e também, para o desenvolvimento de outros trabalhos na área de transformadores operando em alta frequência.
61
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