Estudo e implementação de estratégias para uma bancada de controle de pressões em compressores de refrigeração.

Abstract

Uma das linhas de pesquisa do Laboratório de Metrologia e Automatização (Labmetro) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) consiste na automação de ensaios, que é importante para auxiliar na melhoria dos produtos. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de controle das pressões de entrada e saída de compressores herméticos para emular os sistemas de refrigeração sob diversas condições de operação. Dessa forma, pode-se avaliar os impactos nos subsistemas que constituem o compressor sem necessidade de construir um sistema de refrigeração completo para esse fim. Além disso, uma bancada é muito mais flexível que um sistema de refrigeração convencional, pois permite a variação das condições de operação de forma mais fácil. Neste trabalho, para permitir a automação de uma bancada para varrer rapidamente o mapa de referências de condições de operação do compressor foi necessário adquirir e processar dados em LabVIEW, bem como investigar estruturas de controle adequadas para as características da bancada e técnicas para sua implementação digital. O sistema projetado foi validado experimentalmente e os resultados obtidos foram satisfatórios em relação aos objetivos do projeto. Em média o tempo total de ensaio foi de 25 minutos, tempo esse inferior aos 40 minutos gastos por operadores experientes nas bancadas de operação manual. Ao final, foi proposta uma sintonia empírica para os controladores das pressões do compressor.

One of the research lines of the Metrology and Automation Laboratory (Labmetro) at the Federal University of Santa Catarina (UFSC) is the automation of tests, which is important to help improving products. In this work a control system of the input and output pressures of hermetic compressors in order to emulate a cooling systems under diferent operating conditions has been developed. Thus, one can evaluate the impacts of different conditions on the constituting subsystems of a compressor without the need to build a complete cooling system for this purpose. In addition, the prototype is much more flexible than a conventional cooling system, because it allows the variation of the operating conditions more easily. In this work, to enable the automation of a prototype which quickly scans the map of possible compressor operating condition references, it was necessary to acquire and process data in LabVIEW, as well as investigate appropriate control structures for the prototype and techniques for their digital implementation. The designed system was experimentally validated and the results were satisfactory in relation to the project objectives. The average test time using the automated prototype is 25 minutes, which is lower than that achieved by skilled and experienced operators. Finally, an empirical tuning has been proposed for the controls of the compressor pressures.