Dissertação

Desenvolvimento de um protótipo de sistema de tração assistivo baseado num motor de indução esférico EVALUATED

O presente documento apresenta o trabalho desenvolvido com a finalidade de caracterizar os modelos electromagnético, mecânico e térmico de uma versão melhorada de um motor de indução esférico. Foi concebido um protótipo de madeira para testar o funcionamento de uma configuração de enrolamentos estatóricos de camada única em vez de dupla camada, como existia no protótipo anterior. O núcleo magnético foi feito a partir de chapas de ferro-silício sobrepostas até perfazerem uma espessura de 4 mm, incluindo os slots magnéticos. A nova configuração de enrolamentos foi validada e proporcionou um aumento do binário eletromagnético de aproximadamente 133% face à configuração anterior. Foram feitos ensaios elétricos em vazio e em carga do novo protótipo de forma a obter o seu circuito elétrico equivalente. O modelo elétrico resultante foi comparado com os dados experimentais obtidos do funcionamento do motor e verificou-se que o circuito equivalente representa bem o funcionamento do motor para uma gama de velocidades abrangente. Realizaram-se ensaios térmicos ao protótipo criado para avaliar a sua temperatura máxima de funcionamento, de forma a perceber se esta seria suportada pelo isolamento dos fios condutores. Foi concebido um desenho computacional para estrutura de encapsulamento do motor que satisfaça as necessidades estruturais do motor assim como de dissipação térmica. De seguida, foram realizadas simulações numéricas deste modelo, sendo que ambos os sistemas proporcionaram prognósticos favoráveis, prevendo-se uma tensão mecânica máxima de 20% da tensão de cedência, e uma temperatura máxima de funcionamento do motor esférico de aproximadamente 30 ºC para a estrutura proposta.
Circuito elétrico equivalente, modelo electromagnético, modelo térmico, motor de indução, rotor esférico

Janeiro 26, 2018, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

João Filipe Pereira Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar