Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15040 |
Resumo: | Núcleos feitos de material magnético são amplamente utilizados em diversas áreas de aplicação da engenharia elétrica, entre elas as áreas de maquinas elétricas e eletrônica de potência. A análise de sistemas que contém estes núcleos magnéticos é complexa devido ao comportamento não linear do material magnético. Este comportamento não linear é representado por meio da curva de magnetização, que mostra a variação do fluxo ao variar o campo magnético. Para facilitar o estudo e a análise de sistemas com núcleos magnéticos considerando o seu comportamento não linear é importante o uso de modelos matemáticos que auxiliem a representação do efeito da saturação no núcleo. Partindo dessa premissa, o objetivo desse trabalho é modelar a curva de magnetização de materiais ferromagnéticos por meio de modelos matemáticos e mostrar o comportamento de indutores em um circuito elétrico. Para a implementação dos modelos fez-se necessário um ensaio experimental para obter as curvas de magnetização dos materiais estudados. Com os dados obtidos da curva de magnetização, cada modelo é implementado em um algoritmo computacional. Para testar o algoritmo e os modelos da curva de magnetização modelou-se um circuito elétrico contendo um resistor e um indutor. As equações do circuito elétrico, do fluxo magnético e do modelo do material são resolvidas, resultando nas formas de onda da corrente e tensão no indutor. Para validar e comprovar os resultados da simulação, implementou-se um circuito RL. |
id |
UTFPR-12_fc76b06e530189f6c3cec868434a7a28 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/15040 |
network_acronym_str |
UTFPR-12 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
repository_id_str |
|
spelling |
2020-11-18T17:39:46Z2020-11-18T17:39:46Z2016-11-21SANTOS, Cássia Cristina Chiapetti dos. Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos. 2016. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15040Núcleos feitos de material magnético são amplamente utilizados em diversas áreas de aplicação da engenharia elétrica, entre elas as áreas de maquinas elétricas e eletrônica de potência. A análise de sistemas que contém estes núcleos magnéticos é complexa devido ao comportamento não linear do material magnético. Este comportamento não linear é representado por meio da curva de magnetização, que mostra a variação do fluxo ao variar o campo magnético. Para facilitar o estudo e a análise de sistemas com núcleos magnéticos considerando o seu comportamento não linear é importante o uso de modelos matemáticos que auxiliem a representação do efeito da saturação no núcleo. Partindo dessa premissa, o objetivo desse trabalho é modelar a curva de magnetização de materiais ferromagnéticos por meio de modelos matemáticos e mostrar o comportamento de indutores em um circuito elétrico. Para a implementação dos modelos fez-se necessário um ensaio experimental para obter as curvas de magnetização dos materiais estudados. Com os dados obtidos da curva de magnetização, cada modelo é implementado em um algoritmo computacional. Para testar o algoritmo e os modelos da curva de magnetização modelou-se um circuito elétrico contendo um resistor e um indutor. As equações do circuito elétrico, do fluxo magnético e do modelo do material são resolvidas, resultando nas formas de onda da corrente e tensão no indutor. Para validar e comprovar os resultados da simulação, implementou-se um circuito RL.Cores made with magnetic materials are broadly use in several areas of application Electrical Engineering, such as electrical machines and power electronics. Analyzing systems containing these magnetic cores is complex due to the nonlinear behavior of the magnetic material. This non-linear behavior is represented by magnetization curve, showing flow variations by varying the magnetic field. To facilitate the study and analysis of systems with magnetic cores considering their non-linear behavior, it is important to use mathematical models that help to represent the effect of core’s saturation. Based on this, the objective of this work is to model magnetization curve of ferromagnetic materials by means of mathematical models and to show the behavior of inductors in an electric circuit. For implementing these models, an experimental test was necessary to obtain the magnetization curves of the studied materials. With the data obtained from the magnetization curve, each model was implemented in a computational algorithm. For testing the algorithm and model of the magnetization, curve an electrical circuit was modeled having a resistor and an inductor. The equations of the electric circuit and the magnetic flux are solved, resulting in the waveforms of current and voltage in the inductor. To validate and verify the simulation results, an experimental RL circuit was used.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOSCircuitos magnéticosEletromagnetismoCampos magnéticosMagnetic circuitsElectromagnetismMagnetic fieldsModelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticosNon-linear models of magnetic materials for electromagnetic devicesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoOrtiz, Jorge Luis RoelAmérico, Jonatas PolicarpoOrtiz, Jorge Luis RoelLima, Ana Cristina Alves SilveiraGuepfrih, Marcelo FlavioAmérico, Jonatas PolicarpoSantos, Cássia Cristina Chiapetti dosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_COELT_2016_2_03.pdfapplication/pdf4076082http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/1/PB_COELT_2016_2_03.pdff7496b46ce0e441bd8f37f5b119e8980MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_COELT_2016_2_03.pdf.txtExtracted texttext/plain95786http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/3/PB_COELT_2016_2_03.pdf.txtf3c1e1365ff5978d98c78aa808c5f9feMD53THUMBNAILPB_COELT_2016_2_03.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1370http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/4/PB_COELT_2016_2_03.pdf.jpga2cabff8808e33fa0f2899c374499f34MD541/150402020-11-18 15:39:46.834oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-18T17:39:46Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
Non-linear models of magnetic materials for electromagnetic devices |
title |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
spellingShingle |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos Santos, Cássia Cristina Chiapetti dos CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS Circuitos magnéticos Eletromagnetismo Campos magnéticos Magnetic circuits Electromagnetism Magnetic fields |
title_short |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
title_full |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
title_fullStr |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
title_full_unstemmed |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
title_sort |
Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos |
author |
Santos, Cássia Cristina Chiapetti dos |
author_facet |
Santos, Cássia Cristina Chiapetti dos |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Ortiz, Jorge Luis Roel |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Américo, Jonatas Policarpo |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Ortiz, Jorge Luis Roel |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Lima, Ana Cristina Alves Silveira |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Guepfrih, Marcelo Flavio |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Américo, Jonatas Policarpo |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Santos, Cássia Cristina Chiapetti dos |
contributor_str_mv |
Ortiz, Jorge Luis Roel Américo, Jonatas Policarpo Ortiz, Jorge Luis Roel Lima, Ana Cristina Alves Silveira Guepfrih, Marcelo Flavio Américo, Jonatas Policarpo |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS Circuitos magnéticos Eletromagnetismo Campos magnéticos Magnetic circuits Electromagnetism Magnetic fields |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Circuitos magnéticos Eletromagnetismo Campos magnéticos Magnetic circuits Electromagnetism Magnetic fields |
description |
Núcleos feitos de material magnético são amplamente utilizados em diversas áreas de aplicação da engenharia elétrica, entre elas as áreas de maquinas elétricas e eletrônica de potência. A análise de sistemas que contém estes núcleos magnéticos é complexa devido ao comportamento não linear do material magnético. Este comportamento não linear é representado por meio da curva de magnetização, que mostra a variação do fluxo ao variar o campo magnético. Para facilitar o estudo e a análise de sistemas com núcleos magnéticos considerando o seu comportamento não linear é importante o uso de modelos matemáticos que auxiliem a representação do efeito da saturação no núcleo. Partindo dessa premissa, o objetivo desse trabalho é modelar a curva de magnetização de materiais ferromagnéticos por meio de modelos matemáticos e mostrar o comportamento de indutores em um circuito elétrico. Para a implementação dos modelos fez-se necessário um ensaio experimental para obter as curvas de magnetização dos materiais estudados. Com os dados obtidos da curva de magnetização, cada modelo é implementado em um algoritmo computacional. Para testar o algoritmo e os modelos da curva de magnetização modelou-se um circuito elétrico contendo um resistor e um indutor. As equações do circuito elétrico, do fluxo magnético e do modelo do material são resolvidas, resultando nas formas de onda da corrente e tensão no indutor. Para validar e comprovar os resultados da simulação, implementou-se um circuito RL. |
publishDate |
2016 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2016-11-21 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-11-18T17:39:46Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2020-11-18T17:39:46Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SANTOS, Cássia Cristina Chiapetti dos. Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos. 2016. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15040 |
identifier_str_mv |
SANTOS, Cássia Cristina Chiapetti dos. Modelos não lineares de materiais magnéticos para dispositivos elétromagnéticos. 2016. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. |
url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15040 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Engenharia Elétrica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UTFPR |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Departamento Acadêmico de Elétrica |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
instacron_str |
UTFPR |
institution |
UTFPR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/1/PB_COELT_2016_2_03.pdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/2/license.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/3/PB_COELT_2016_2_03.pdf.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/15040/4/PB_COELT_2016_2_03.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
f7496b46ce0e441bd8f37f5b119e8980 b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b f3c1e1365ff5978d98c78aa808c5f9fe a2cabff8808e33fa0f2899c374499f34 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1805923125586558976 |