Avaliação experimental do método do ponto de operação para sistemas pneumáticos de malha fechada

Abstract

No campo da engenharia de sistemas de atuação, os sistemas hidráulicos têm sido tradicionalmente valorizados por sua robustez e alta potência. Por outro lado, a tecnologia pneumática tem experimentado notáveis avanços e é conhecida por suas múltiplas vantagens, incluindo baixo custo de instalação e manutenção, confiabilidade, versatilidade, boa relação potência/peso, além de serem ágeis e rápidos. Em resposta a esses avanços, o Laboratório LASHIP, em colaboração com a REIVAX S/A, tem investido significativamente em pesquisas voltadas para a substituição de atuadores hidráulicos por sistemas pneumáticos em usinas hidrelétricas de pequeno porte. Uma contribuição chave deste projeto é o desenvolvimento de uma nova abordagem para o dimensionamento de sistemas de atuação pneumáticos, denominada de método do ponto de operação. Os resultados apresentados em VIGOLO et al. (2020), indicam que o método do ponto de operação proporciona uma combinação ótima em termos de eficiência energética e desempenho dinâmico para a seleção do conjunto válvula e cilindro para um sistema em malha fechada utilizado para regulação de velocidade em turbinas hidráulicas. Assim, o presente relatório descreve a elaboração de uma bancada de testes e a execução de experimentos para a validação dos modelos matemáticos do método do ponto de operação, incluindo a caracterização dos componentes pneumáticos utilizados para os ensaios, bem como a condução de experimentos de controle de posição em malha fechada para avaliação experimental do ponto de operação, do desempenho dinâmico e da eficiência energética do sistema de atuação.