Dissertação

{pt_PT=Ring Based Zero-Field-Cooling YBCO Magnetic Bearing} {} CONFIRMED

{pt=Esta tese incide na melhoria da configuração de um rolamento supercondutor que trabalha em levitação magnética. Os trabalhos desenvolvidos para tal fim são descritos nos parágrafos seguintes. Desenvolveu-se uma configuracão de um rotor com magnetos permanentes continuos ao invés de descontinuos no sentido de conseguir uma rotacão mais estável e suave. A viabilidade desta concepção foi simulada e, posteriormente, testada utilizando um protótipo experimental. Foi desenvolvido um modelo de elementos finitos para estudar a transmissão de energia no estator do protótipo do rolamento, através do qual foi analisado a taxa de evaporação de nitrogénio neste. Os resultados obtidos em simulação e experimentalmente foram comparados. Uma nova configuracão foi ainda criada no sentido de minimizar esta taxa de evaporacão. Foi desenvolvida uma montagem experimental para acoplar o rolamento a um motor elétrico de forma a testar a rotaçãao do rotor, no sentido de analisar o comportamento utilizando o rotor descontinuo e novo rotor continuo. Foi elaborada uma montagem para acoplar um sensor de deslocamentos de alta resolução no sentido de analisar as vibrações e estabilidade do rolamento a funcionar. O estudo do comportamento dinâmico do sistema axialmente e radialmente, respectivamente, foi também realizado. Foi analisada a viabilidade do sistema, utilizando as duas técnicas de arrefecimento existentes: Field Cooling e Zero Field Cooling. Este trabalho ´e a continuação de trabalhos anteriores que permitiram conceber com sucesso um rolamento rotativo sem atrito baseado em tecnologia supercondutora. O objetivo final deste projeto é usar esta tecnologia para criar um rolamento para máquinas elétricas., en=This thesis focuses on improving the configuration of a superconducting bearing working magnetic levitation. The work developed for such purpose is described in the following paragraphs. The configuration of a new rotor with continuous permanent magnets rather than discontinuous was developed in order to achieve a more stable and smooth rotation. The feasibility of this design was simulated and tested using an experimental prototype. A finite element model was developed to study the energy transmission in the stator of the bearing prototype and the liquid nitrogen evaporation rate was analyzed. The results obtained in simulation and experimentally were compared. A new configuration has also been created in order to minimize this rate of evaporation. An experimental assembly was developed to connect the bearing to an electric motor to test the rotation of the rotor in order to compare the behaviour using the discontinuous rotor and new continuous rotor. An assembly was developed to couple a high resolution sensor in order to analyze the bearing vibrations and stability in operation. The study of the dynamic behaviour of the system axially and radially, respectively, was also performed. The feasibility of the system using the two possible cooling techniques was analyzed: Field Cooling and Zero Field Cooling. This work continues the previous work that allowed the successful design of a frictionless friction bearing based on superconducting technology. The main goal of this project is to use this technology to create a bearing for electric machines.}
{pt=Rolamento superconductor; Levitação, en=Superconductor bearing; Levitation}

Novembro 24, 2017, 8:30

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Baptista Cardeira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado