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Orientador(es)
Resumo(s)
A temática do accionamento linear de relutância variável comutado é abordada neste
trabalho procurando-se soluções destinadas a aplicações de posicionamento. A
investigação em actuadores lineares e respectivas metodologias de controlo, comando e
regulação, tem uma larga aplicabilidade em processos industriais que requeiram
precisão a nível do posicionamento. Esta especificidade exige requisitos e abordagens
muito próprios. É já hoje comum encontrar aplicações que recorrem, com grande
vantagem, à utilização de actuadores lineares. Neste enquadramento, o trabalho
apresentado neste documento descreve o estudo das diferentes temáticas necessárias ao
alcance dos resultados pretendidos.
O processo de conversão de energia nos actuadores de relutância é abordado,
permitindo identificar quais os parâmetros envolvidos. Sendo a força a manifestação
final do processo de conversão de energia eléctrica em energia mecânica, são
introduzidas as bases de diferentes métodos de análise que permitem determinar a força
de tracção produzida pelos actuadores de relutância variável comutados.
Um solenóide é usado como elemento de estudo, resultando modelos de análise
dinâmica e estática que, após a introdução de pequenas adaptações, são aplicados a
dispositivos lineares de relutância variável comutados. Desta análise fica também
patente a influência da geometria polar no desempenho do dispositivo. Outro aspecto
que ressalta do estudo realizado é a forte não linearidade, e a dependência do actuador
da corrente que circula nos seus enrolamentos e da posição relativa entre o primário e o
secundário. No seguimento das constatações anteriores, são analisadas e estudadas
diferentes configurações geométricas da região polar. Os resultados obtidos são
aplicados na construção de um protótipo de um actuador linear de relutância variável e
respectivo conversor de potência.
As metodologias para controlo da posição devem levar em consideração a natureza
não linear do dispositivo. Nesse sentido, são investigadas duas estratégias de controlo
diferentes. A primeira, concretiza a estratégia de controlo recorrendo a posições
armazenadas na memória do processador para activação e desactivação das várias fases,
enquanto que a segunda impõe um regime de funcionamento em modo de deslizamento
através do qual a posição é controlada, e o balanceamento das forças de tracção
produzidas por duas fases em simultâneo permite posicionar o primário do actuador
com grande precisão.
Descrição
Palavras-chave
Actuador Linear de Relutância Comutado Simulação Modelo Estático Conversor de Potência Controlo de Posição Modelo Dinâmico
Contexto Educativo
Citação
Editora
Universidade da Beira Interior