Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/21248
Tipo: Dissertação
Título: Estudo da levitação eletrodinâmica aplicada à veículos MagLev
Autor(es)/Inventor(es): França, Thaís Nascimento
Orientador: Stephan, Richard Magdalena
Resumo: Os veículos de levitação magnética, “MagLev”, são meios de transporte que se deslocam sem tocar o solo por meio de forças magnéticas. Atualmente existem três técnicas distintas empregadas nestes veículos. A supercondutora (SML) se baseia no uso de supercondutores do tipo dois, e suas propriedades de diamagnetismo e pinagem, para obtenção de forças de interação estáveis entre ímãs e supercondutores, caso do MagLev-Cobra. A eletromagnética (EML) utiliza a interação entre materiais ferromagnéticos e eletroímãs, sendo estes alimentados por uma malha fechada de controle devido à natureza instável da força atrativa. E a eletrodinâmica (EDL), fundamentada nas correntes induzidas que surgem num material condutor exposto a um campo magnético variável qualquer, estabelecendo forças repulsivas instáveis. Neste trabalho, o estudo bibliográfico partiu da compreensão dos princípios físicos do fenômeno. Iniciando pelo Teorema de Earnshaw sobre a estabilidade mecânica de sistemas eletrostásticos, passando por Maxwell e seu estudo sobre o comportamento das correntes de Focault em folhas condutoras finas, e também por Reitz e sua análise das forças de arrasto e de sustentação. Em seguida, a aplicação da técnica EDL é apresentada em diferentes configurações de guias encontradas na literatura. Powell e Danby patentearam o último conceito em 1969. Atualmente é utilizado pela proposta de trem de levitação japonesa JR-MagLev, na qual as bobinas em formato de oito estabelecem um sistema de suspensão de fluxo nulo passivamente estável em altas velocidades. Finalmente, a fim de caracterizar os campos e forças eletromagnéticas atuantes na levitação eletrodinâmica, obtidos do equacionamento que envolveu a parte analítica do trabalho, foi utilizado o software Wolfram Mathematica R . A contribuição desta dissertação encontra-se na organização e apresentação do método EDL aplicado a veículos MagLev.
Resumo: MagLev magnetic levitation vehicles are means of transport that move without touching the ground through magnetic forces. There are currently three different techniques employed in these vehicles. Superconducting (SML) is based on the use of type-II superconductors, and their properties of diamagnetism and pinning, for obtaining stable interaction forces between magnets and superconductors, case of MagLev-Cobra. Electromagnetic (EML) uses the interaction between ferromagnetic materials and electromagnets, which are powered by a closed loop of control due to the unstable nature of the attractive force. Lastly, electrodynamics (EDL), based on Eddy currents that arise in a conductive material exposed to any variable mag- netic field, establishing unstable repulsive forces. The bibliographical study started from the understanding of the physical principles of the phenomenon. Beginning with Earnshaw’s theorem on the mechanical stability of electrostatic systems, going through Maxwell and his study on the behavior of Focault currents in conductive thin sheets, and also by Reitz and his analysis of drag and lift forces. Next, the ap- plication of the EDL technique is presented in different configurations of guideway found in the literature. Powell and Danby patented the latter concept in 1969. It is currently utilized by the JR-MagLev, Japanese levitation train proposal in which the figure-eight-shaped coils establish a passively stable null-flux suspension system at high speeds. Finally, in order to characterize the fields and electromagnetic forces acting on the electrodynamic levitation, obtained from the equating that involved the analytical part of the work, Wolfram Mathematica R software was used. The contribution of this dissertation is in the organization and presentation of the EDL method applied to MagLev vehicles.
Palavras-chave: Levitação eletrodinâmica
Bobina em formato de Oito
Suspensão do tipo Fluxo Nulo
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Unidade produtora: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Editora: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Mar-2019
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica

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