Caracterização Das Forças Eletromagnéticas em Motor Linear Projetado para o Veículo MagLev-Cobra

Authors

  • Roberto A. H. Oliveira University of Bath, Bath – UK, United Kingdom
  • Felipe Costa Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil
  • Richard M. Stephan Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil
  • Paulo R. da Costa Sea Horse, Rio de Janeiro – RJ, Brasil
  • Antônio C. Ferreira Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2022.2.0007

Keywords:

Levitação Magnética, Supercondutividade, Motor linear

Abstract

A obtenção da característica de força x velocidade de um Motor Linear de Indução projetado para veículos de transporte apresenta dificuldade pelo fato do secundário do motor se estender por um percurso longo, não estando confinado a um pequeno espaço, como é o caso dos Motores Rotativos ou mesmo dos Motores Lineares para aplicações em indústrias. Para contornar esta dificuldade, alguns métodos experimentais, com movimento confinado, foram propostos, por exemplo: motores cilíndricos com remoção de alguns polos do primário; bancadas de laboratório nas quais o deslocamento linear é substituído por um disco ou um tambor em rotação e, também, na forma de uma esteira plana em movimento fechado. No caso específico de veículos de Levitação Magnética (MagLev), um problema adicional advém da necessidade de garantir a levitação durante os testes. Isto costuma ser contornado com o uso de rodas de apoio bem lubrificadas, mas, mesmo assim, as medidas de força de tração sofrem com erros introduzidos pelo atrito. Além do mais, a medição da força de atração entre primário e secundário do motor linear apoiado em rodas exige uma adaptação engenhosa na instalação de extensômetros. No presente artigo, descreve-se a realização de um teste de laboratório para comprovar estudos de simulação e de testes com operação confinada de movimento de um Motor Linear para veículos MagLev. Trata-se de um simples procedimento estático, porém capaz de considerar a situação peculiar de um veículo sem contato com o solo na sua real situação de operação. Se a medição da força de tração possui limitação oriunda da baixa frequência de alimentação, compensada apenas com um incremento na razão V/f, em contrapartida, a força de atração entre primário e secundário, extremamente importante em veículos MagLev, revela-se de forma confiável. O método aqui apresentado mostrou-se suficientemente preciso para a escolha do Motor Linear de um veículo de levitação magnética para transporte urbano denominado MagLev-Cobra.

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Author Biographies

Roberto A. H. Oliveira, University of Bath, Bath – UK, United Kingdom

formado em Engenharia Mecânica, pós graduado em Engenharia mecatrônica (POLI/UFRJ), possui título de mestrado em Engenharia Mecânica (COPPE/UFRJ) obtido em 2018. Trabalhou no projeto MagLev-Cobra de 2008 a 2020 como pesquisador e engenheiro de projetos desenvolvendo P&D nas áreas de criogenia, supercondutividade e transporte. Atualmente atua de forma independente como CEO da Maglev Company Brazil representando esta tecnologia de transporte frente ao mercado.

Felipe Costa, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil

formado em Engenharia Elétrica pelo Instituto Militar de Engenharia (IME) em 1976. Possui o título de M.Sc. pela COPPE/UFRJ (1980) e Dr.-Ing. pela Ruhr-Universität Bochum, Alemanha (1985), ambos em Sistemas de Controle. Concluiu MBA (2005) como bolsista Chevening do Conselho Britânico, UK, em Transferência e Comercialização de Inovações Tecnológicas. Professor Titular do Departamento de Engenharia Elétrica da UFRJ desde 1997, trabalha com projetos nas áreas de Acionamento Eletrônico, Controle de Máquinas Elétricas, Levitação Magnética e Supercondutividade. Membro da SOBRAEP (Associação Brasileira de Eletrônica de Potência), da qual foi presidente no triênio 2007-2009, Pesquisador Sênior do CNPq e Membro da Academia Nacional de Engenharia.

Richard M. Stephan, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil

formado em Engenharia Elétrica pelo Instituto Militar de Engenharia (IME) em 1976. Possui o título de M.Sc. pela COPPE/UFRJ (1980) e Dr.-Ing. pela Ruhr-Universität Bochum, Alemanha (1985), ambos em Sistemas de Controle. Concluiu MBA (2005) como bolsista Chevening do Conselho Britânico, UK, em Transferência e Comercialização de Inovações Tecnológicas. Professor Titular do Departamento de Engenharia Elétrica da UFRJ desde 1997, trabalha com projetos nas áreas de Acionamento Eletrônico, Controle de Máquinas Elétricas, Levitação Magnética e Supercondutividade. Membro da SOBRAEP (Associação Brasileira de Eletrônica de Potência), da qual foi presidente no triênio 2007-2009, Pesquisador Sênior do CNPq e Membro da Academia Nacional de Engenharia.

Paulo R. da Costa, Sea Horse, Rio de Janeiro – RJ, Brasil

possui graduação em Engenharia Mecânica pela Fundação Técnico Educacional Souza Marques (1981), mestrado e doutorado em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2004 e 2011 respectivamente. Atualmente é diretor da empresa Seahorse- Energia das Ondas Ltda. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica. Responsável técnico em dois projetos de geração de eletricidade pelas ondas do mar, junto à COPPE/UFRJ. Tem vinte e cinco anos de experiência na indústria mecânica de fabricação, particularmente nas áreas de projetos de máquinas e processos de fabricação como usinagem, soldagem, fundição e caldeiraria e dez anos de experiência didática.

Antônio C. Ferreira, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1987), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1991) e doutorado em Engenharia Elétrica - University of Cambridge (1996). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Máquinas Elétricas e Dispositivos de Potência.

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Published

2022-05-02

How to Cite

[1]
R. A. H. Oliveira, F. Costa, R. M. Stephan, P. R. da Costa, and A. C. Ferreira, “Caracterização Das Forças Eletromagnéticas em Motor Linear Projetado para o Veículo MagLev-Cobra”, Eletrônica de Potência, vol. 27, no. 2, pp. 149–155, May 2022.

Issue

Section

Special Section - Applications of power electronics in electric mobility