O Relatório de Bolsa

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1. Identifica¸c˜ao

Título do Plano de trabalho: Desenvolvimento de Sistemas de Tração com Recuperação de Energia para Uso Veicular

Nome do Bolsista: Ronaldo Pinatti Pinto.

Nome do Orientador: Prof. Dr. Aly Ferreira Flores Filho

Local das Atividades: Laboratório de Máquinas Elétricas, Acionamentos e Energia (LMEAE) – Departamento de Engenharia Elétrica – Escola de Engenharia.

Vigência do plano de trabalho: 01 de Setembro de 2021 até 31 de Agosto de 2022.

1. Motivação da Pesquisa

Desde a invenção dos primeiros motores elétricos trifásicos, o maior desafio da engenharia é buscar o melhor aproveitamento do conjugado eletromecânico com o menor volume de material possível. Este desafio vem se intensificando ainda mais a partir de 1997, quando os carros híbridos iniciaram as vendas em larga escala. A necessidade de novas tecnologias para a formação de motores menores e mais eficientes vem sendo requisitada cada vez mais, uma vez que a presença de veículos elétricos se intensifica no mercado. Assim, os estudos que abrangem novos materiais, assim como modificações estruturais para a composição física dos motores elétricos vêm se destacando no mercado de trabalho.

1. Atividades Desenvolvidas

Nessa seção constam as principais atividades desenvolvidas no projeto no período de vigência da bolsa. O período deste relatório compreende apenas as atividades desenvolvidas no período de Set/2021-Abr/2022.

1. Construção final do protótipo e apresentação.

        Após o término dos cortes dos elementos da máquina através da máquina de eletroerosão, na qual pude acompanhar todo o processo, foi acordado que para uma montagem mais correta, seria necessário a montagem por partes. Em um primeiro momento, foi feito os enrolamentos dos estatores, onde foi utilisado um molde para que as lâminas de carlite não se movessem durante o enrolamento, evitando o desalinhamento magnético do material, visto este possuir apenas orientação magnética. Esta etapa doi de suma importancia, pois o projeto consta com um duplo rolamento do motor, um de corrente contínua, com função de aumentar a concatenação do fluxo magnético no estator e outrorolamento com corrente alternada.

Após a montagem do estator no suporte em DMK, foi iniciada a montagem dos rotores na culatra de alumínio do motor. Neste momento, percebe-se que a culatra tem uma diferença nas medições em comparação ao corte. Assim, foi preciso separar cada rotor e adaptar ao tamanho correto da culatra para que ela se alinhasse de maneira mais eficaz com o estator.Depois de todas as partes essenciais do motor estarem fixadas, percebeu-se a necessidade de reforço na culatra de fixação dos rotores, uma vez que, ao energizar a máquina, a culatra flambava nas extremidades devido aos esforços de atração entre rotor e estator, diminuindo o entreferro.

        Em seguida, foi feito as medições do entreferro. Assim, foi observado que os rotores e estatores possuíam diferentes larguras, necessitando de um ajuste fino utilizando um calibrador de folgas para que o entreferro ficasse com um gap mais próximo ao idealizado. Após a finalização da montagem do protótipo deixando-o mais próximo possível dos parâmetros desejados em projeto, foi feita a montagem via software SolidWorks para imagens da montagem e imagens de corte do motor.

1. Testes estáticos

Concluída as montagens do protótipo, foi montado o setup para testes estáticos da máquina, onde foram utilizados um torquímetro acoplado a uma máquina CC conectada à máquina testada, um encoder ligado ao leitor Quantum-X e dSPACE para leitura. Osciloscópio para leitura das fases da máquina testada e uma fonte CC para energizar o rolamento CC da máquina, aumentando a concatenação magnética do estator. Ainda, neste mesmo setup de testes, foi possível verificar as resistências de trecho na máquina. Após os testes realizados, as informações foram recolhidas e dispostas em tabelas contendo cada variação de posição suas respectivas correntes RMS e tensões RMS tanto para o lado do encoder quanto para o lado do torquímetro.

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