Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/9397
Tipo: Dissertação
Título: Design and performance analysis of a single-drive axially-controlled miniaturized bearingless motor
Autor(es)/Inventor(es): Rubio, Guilherme Cavalcante
Orientador: Rolim, Luís Guilherme Barbosa
Coorientador: Chiba, Akira
Resumo: Sistemas como bombas de sangue e equipamentos situados em estações espaciais ou grandes torres requerem máquinas elétricas com operação confiável e altamente duráveis. Contato mecânico entre partes estáticas e rotativas é uma das principais causas de falhas em máquinas elétricas. A fim de eliminar completamente o contato mecânico, mancais magnéticos se tornaram uma alternativa aos tradicionais mancais mecânicos. Através do uso de ímãs permanentes e eletroímãs, tornou-se possível levitar as partes rotativas do motor, resolvendo o problema do desgaste e elevando a durabilidade, ao custo de aumentar a complexidade operacional do sistema. Neste tipo de máquina, a miniaturização se torna mais desafiadora. Estruturas para controle de posição são incluídas e um posicionamento altamente preciso é necessário. Cada fração de milímetro pode levar o rotor a tocar o estator. Adaptando a estrutura mecânica e os parâmetros eletromagnéticos de um motor com mancal magnético integrado, foi possível otimizar a distribuição de densidade de fluxo e aumentar o torque de um motor síncrono de ímãs permanentes miniaturizado, com posição altamente estável. Esta dissertação mostra o método empregado e os passos para atingir a versão final do modelo, bem como os resultados de análise por elementos finitos.
Resumo: Some systems like blood pumps and equipment positioned in space stations or high towers require electrical machines with highly reliable operation and extended durability. Mechanical contact between rotating and static parts are a major cause of failure in electrical machines. To eliminate mechanical contact completely, magnetic bearings rose as an alternative to the usual mechanical ones. Through use of permanent magnets and electromagnets, it became possible to levitate the rotating parts, addressing the wearing and durability problems, at the expense of an increase in complexity of operation. In this kind of machine, miniaturization becomes more challenging. Position control structures are included and highly stable positioning is required. Each fraction of millimeter can lead the rotor shaft to contact with the stator. By adapting the mechanical structure and electromagnetic parameters of a bearingless motor, it was possible to optimize flux density distribution and increase torque in a miniaturized permanent magnet synchronous motor, while keeping position stability high. This dissertation presents the method employed and the intermediate steps taken towards the final version, as well the finite element analysis results.
Palavras-chave: Engenharia elétrica
Análise por elementos finitos
Levitação magnética
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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-2018
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: eng
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica

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