Desenvolvimento de nova topologia de carro-primário de atuador planar de indução

Abstract

O presente trabalho estuda, caracteriza e testa nova topologia de dispositivo eletromagnético formado por dois enrolamentos trifásicos ortogonais entre si de acionamento independente cuja construção foi desenvolvida sobre núcleo de material compósito magneticamente macio de grão isolado. Este dispositivo é formado por 36 dentes, sendo que em cada um estão alocadas duas bobinas independentes, formando um total de dois enrolamentos compostos por 72 bobinas no total. Através de um acionamento trifásico destes enrolamentos, há o desenvolvimento de campos magnéticos viajantes de trajetória linear e ortogonais entre si, fazendo com que correntes elétricas pelo efeito da indução apareçam nos materiais eletricamente condutores do secundário compreendido pela estrutura de uma chapa de alumínio paralelamente disposta a uma chapa de aço sob o atuador planar de indução. O resultado da interação entre as correntes do primário, parte móvel composta pelos enrolamentos trifásicos, com as do secundário, parte estática formada pelas chapas metálicas, é a produção de força de propulsão planar, resultando na movimentação do carro do atuador planar de indução. Realizou-se experimentos de carácter estático para o levantamento de dados de força planar linear exercido pela nova topologia de carro primário e ainda, foram realizados experimentos dinâmicos para dados de deslocamento e velocidade da nova topologia de carro primário.

The present work studies, characterizes and tests a new electromagnetic device topology formed by two orthogonal three-phase windings independently driven whose assembly was on a grain insulated soft magnetic composite material. This device is formed by 36 teeth, and, in each tooth, two independent coils are placed, forming two windings consist in a total of 72 coils. Through the three-phase operation drive, the windings produce travelling magnetic fields along a linear trajectory and orthogonal with respect to each other, having the electric induced current to appear at the electrically conductor materials of the secondary, formed by the structure of the steel and aluminum plates under the actuator planar induction. The result of the interaction between the currents of the primary, the moving part consists of the three-phase windings, with the secondary, the static part formed by metal plates, is the traction force development, resulting in the movement of the induction planar actuator’s car. Statics experiments were performed for planar traction force data acquisition and dynamic experiments were performed for velocity and displacement data acquisition about the new topology.