Sistema de suspensão eletromagnética semiativa com possibilidade de regeneração de energia

Abstract

Este trabalho aborda a aplicação de uma máquina elétrica síncrona do tipo tubular linear de ímãs permanentes em um sistema de suspensão semiativa. O uso de amortecedores eletromagnéticos lineares em sistemas de suspensão não é uma ideia nova, mas a maioria dos trabalhos publicados sobre este assunto concebem soluções ativas e negligenciam as semiativas, sobretudo com estudos experimentais. Nesta pesquisa é discutido um modelo dinâmico eletromecânico acoplado de um sistema de suspensão semiativa, considerando um amortecedor eletromagnético linear e também apresentando dados experimentais. Leis da mecânica clássica e do eletromagnetismo são aplicadas para descrever o sistema que combina teoria de vibrações e máquinas elétricas. Um modelo virtual com vários subsistemas foi implementado no ambiente MATLABR /Simulink/Simscape para associar equações e simular o desempenho global. Para o caso passivo, os resultados numéricos e experimentais validam os parâmetros e confirmam a funcionalidade do sistema e a metodologia proposta. Simulações e testes experimentais para o caso semiativo são consistentes, mostrando uma melhoria na transmissibilidade de deslocamento, em relação ao modo passivo, e a possibilidade de regeneração de energia.

This work addresses the application of a tubular linear permanent magnet synchronous machine working as a damper for a semi-active suspension system. The use of linear electromagnetic dampers in suspension systems is not a new idea. However, most published papers on this subject outline active solutions and neglect semi-active ones, above all, with experimental studies. Here a dynamic mechanicalelectromagnetic coupled model for a semi-active suspension system is reported. This is in conjunction with a linear electromagnetic damper and also presents experimental data. Classical laws of mechanics and electromagnetics are applied to describe a dynamic model combining vibration and electrical machines theories. A multifaceted MATLABR /Simulink/Simscape model was implemented to incorporate equations and simulate global performance. For the passive case, numerical and experimental results validate the parameters and confirm system function and the proposed methodology. Simulation and practical results for the semi-active case are consistent, showing an improvement in the displacement transmissibility and the possibility of energy regeneration.