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http://hdl.handle.net/11422/26750
| Type: | Tese |
| Title: | Modelagem e análise de equipamentos com indução de corrente em fitas 2G usando a formulação T-A |
| Author(s)/Inventor(s): | Santos, Bárbara Maria Oliveira |
| Advisor: | Andrade Junior, Rubens de |
| Co-advisor: | Sass, Felipe |
| Abstract: | Esta tese de doutorado tem como objetivos: desenvolver modelo computacional em duas dimensões para simulações e análises de equipamentos elétricos com fitas supercondutoras atuando somente com correntes induzidas e aplicar o modelo desenvolvido em simulações de mancal magnético supercondutor com laços duplos cruzados e em simulações de máquina supercondutora de indução com gaiolas. O modelo desenvolvido é baseado em uma formulação que usa os potenciais vetor magnético (A) e vetor corrente (T) como variáveis principais, chamada formulação T-A, na aproximação da fita por lâmina de corrente e no uso de circuito elétrico para calcular a distribuição de corrente. Neste trabalho, propõe-se que o acoplamento entre a formulação T-A e o circuito se dê através do cálculo do potencial escalar elétrico médio da fita. O modelo computacional proposto foi validado pela comparação dos resultados da simulação de mancais magnéticos supercondutores com medidas experimentais obtidas em trabalhos anteriores. Foram analisadas as dinâmicas de indução fita a fita nos laços duplos cruzados com simulações de ensaios de força de levitação e de ensaios de força lateral. Demonstrou-se a aplicação do modelo em máquinas elétricas com gaiolas com barras feitas de fitas 2G com simulações de magnetização por pulsos e simulações com movimento de malha. O efeito da solda na gaiola foi discutido. A máquina com gaiola foi comparada à máquina supercondutora de fluxo aprisionado com fitas 2G em formato em espiral, também simulada com formulação T-A. |
| Abstract: | This doctoral thesis aims to develop a computational model in two dimensions to simulate and analyze electrical equipment with superconducting tapes with induced current and to apply it in simulations of a superconducting magnetic bearing with double crossed loops and simulations of a superconducting induction machine with a cage. The developed model is based on a formulation that computes the magnetic vector potential (A) and current vector potential (T), namely T-A formulation. This formulation is applied to the thin-film approximation for tapes, and electric circuits are used to compute the current distribution. This work proposes an electric potential average to couple the T-A formulation and the circuit. The computational model was validated by comparing superconducting magnetic bearing simulation results with measurements performed in previous works. The induction dynamic of the double-crossed loops was analyzed tape by tape in simulations of both levitation and lateral displacement cases. The application of the proposed model to an electric machine with superconducting tape bars was demonstrated with pulsed-field magnetization simulations and simulations with mesh movement. The effect of soldering in the cage is discussed. The induction machine was compared with the trapped-flux machine with spiral tapes, also simulated with the T-A formulation. |
| Keywords: | Condutores elétricos Supercondutores Simulação por computador Indução eletromagnética |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Sep-2022 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | SANTOS, Bárbara Maria Oliveira. Modelagem e análise de equipamentos com indução de corrente em fitas 2G usando a formulação T-A. 2022. 131 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, OPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
| Appears in Collections: | Engenharia Elétrica |
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