Automação de ensaios de compressores de refrigeração operando sob condições extremas

Abstract

Nos estudos realizados na área de ensaios de compressores, pouco foi explorado até então no que concerne aos ensaios em condições extremas de operação. Neles, avaliam-se diversas variáveis do compressor - como torque, frequência rotacional, corrente de alimentação e temperatura do enrolamento do motor - operando sob condições adversas, como elevadas pressões de sucção e descarga, tensão diferente da nominal, dentre outras. Ao contrário dos ensaios de desempenho, nos quais as variáveis de interesse são controladas em valores estáticos, as grandezas nos ensaios em condições extremas assumem comportamentos transitórios. Visitas à empresa líder mundial no mercado de compressores herméticos evidenciaram que grande parte das bancadas empregadas nesses ensaios são de extremo baixo nível de automação, o que gera elevadas incertezas nos resultados e longos tempos de execução. A necessidade de ensaios rápidos, com boa repetitividade e baixa incerteza de medição, força a sua automação. Este trabalho apresenta soluções para a automação de ensaios de compressores operando sob condições extremas, apontando os sistemas de medição, atuadores e técnicas de controle e de processamento de sinais disponíveis. Foi realizada a automação de uma bancada de ensaios de partida e de tombamento de compressores, que são exemplos de ensaios em condições extremas. A escolha da bancada se deu pela importância fundamental desses ensaios, que estabelecem condições limites que o compressor suportará quando aplicado em um sistema de refrigeração. Como resultado, obteve-se uma bancada protótipo capaz de executar tais ensaios de forma automatizada - sem intervenção do operador. São apresentados resultados de ensaios, realizados com compressores de tamanhos distintos, que mostram que a automação trouxe ganhos significativos, metrológicos e operacionais, à bancada.