terça-feira, 26 de junho de 2007
Results!
1- Bobina A
- 107 espiras
- resistência da bobina = 0,4 ohm
- indutância = 350 microHenry
- massa = 418 g
- impregnada com epoxi
- corrente no circuito 20A
Altura de levitação: 1 cm (Parcial)
2 - Bobina A (Alterada)
- 81 espiras
- resistência da bobina = 0,38 ohm
- indutância = 308 microHenry
- Massa = 372 g
- Redução do epoxi
- Corrente no circuito 20A
Altura da Levitação: 0,6 cm (Parcial)
3 - Bobina B
- 111 Espiras
- resistência da bobina = 0,45 ohm
- indutância = 622 microHenry
- Massa = 350 g
- Bobina sem epoxi
- Corrente no circuito 22,6A
Altura da Levitação: 1 cm (Total)
OBS: fio padronizado #16 AWG
Resistência Auxiliar 4,5 ohm
Espessura da chapa de alumínio: 1,1 cm
segunda-feira, 18 de junho de 2007
quarta-feira, 16 de maio de 2007
Relatório Parcial do Projeto
Desenvolvimento do Projeto de Levitação Eletromagnética
Conforme citado no Pré-projeto estamos utilizando como base o artigo [1] da revista IEEE,
nele encontramos os dados e cálculos necessários para o projeto da bobina a ser levitada, e profundidade da chapa de alumínio a ser colocada sob a bobina.
Para valores de corrente entre 20A e 25A temos:
Para a Bobina:
- Raio Médio: 4,1 cm
- Raio Externo: 5,2 cm
- Raio Interno: 3 cm
- Número de voltas: 107
- Tipo de fio: #16 AWG “copper wire”
- Resistência (300K): 0,38 Ω
- Massa total: 0,35 Kg
O cálculo da profundidade (δ ) da chapa é dado por δ= √(1/π.f.σ.μ)
onde:
f = Frequência da corrente que percorre a bobina
μ = Permeabilidade Magnética da Chapa
σ = Condutividade elétrica da Chapa
- Estimamos a profundidade da placa em aproximadamente 10mm
Para projetar o transformador utilizamos como base o livro Transformadores [2], de onde retiramos os modelos de cálculo contidos neste relatório, bem como a parte teórica envolvida.
Requisitos Básicos do Transformador :
Transformador Monofásico
- Núcleo Encouraçado, para menor perda de fluxo magnético
- Frequência de operação = 60 Hz (mesma da rede elétrica)
- Potência de Saída (W2)=300 W; Entrada = 1,1xSaída (devido perdas no ferro);W1 =330 W
- Corrente de Saída (I2 )= 25 A
- Tensão de entrada (Alta tensão) (V1) = 110 Volts
- S1,S2 Seções transversais dos fios 1 e 2 respectivamente
- Sm , Sg Seção Magnética e Seção Geométrica do Núcleo do Transformador
Cálculos:
W2 = 300 W I2 = 25 A V2 = 300/25 = 12 V S2 =25/3 = 8,33 mm²
( uso recomendado, fio 10)
W1 = 330 W V1 = 110 I1 = 330/110 = 3A S1 = 3/3 = 1 mm² (fio 18)
(cálculos para aproximação das medidas das lâminas, placa padronizada nº 6 recomendada)
Uso de lâmina padronizada nº 6:
Para a lâmina padronizada temos núcleo central 5 x 4; Sg = 20 cm²; Sm = 20 /1.1 =18,2 cm²
Peso do núcleo = 1,053 kg/cm x 4 = 4,21 Kg
Figura (1) Ilustração de uma placa do transformador projetado:
a = 5 cm.
Figura (1)
Espiras por Volt (para frequência = 60 Hz):
- Esp/Volt = 33,5/Sm = 33,5/16,77 = 1,99
- No circuito primário N1 = 1,99.V1 = 1,99.110 = 220
- No secundário N2 = 1,99.1,1.V2 = 1,99x1,1x12 = 26 (x 1,1 devido a queda de tensão)
Seção de cobre enrolado:
Scu = N1S1 + N2S2 = 220.1 + 26.8 = 428 cm²
Seção da janela (Sj) do núcleo padronizado = 1880 cm²
Exequibilidade do transformador:
Sj/Scu = 1880/428 = 4,39 ( > 3, logo o transformador pode ser enrolado)
Rendimento aproximado do transformador:
300/330 = 0,91
Feitos os cálculos do projeto do transformador o próximo passo será encomendar as chapas na empresa especializada Vilux [3], bem como a compra dos fios para posterior confecção do transformador e da bobina a ser levitada.
Os dados obtidos nesse relatório podem ser alterados.
Referências:
[1] Electrodynamic Magnetic Suspension—Models, Scaling Laws, and Experimental Results; Marc T. Thompson; Revista IEEE edição Agosto de 2000.
[2] Transformadores; Alfonso Martignoni; 3ª Edição; Editora Globo;
[3] Vilux:
Vilux - Vitória Lux Industrial Ltda.
Rua A, Lote 07, Quadra 75, Novo Horizonte
Serra / ES, CEP: 29163-690 - Telefax: (27) 3338-1545
http://www.vilux.com.br/
Email: vilux@vilux.com.br
domingo, 29 de abril de 2007
Trabalho Pesado
Tomamos como referência o livro "Transformadores" de Alfonso Martignoni.
Começamos tb a busca para pontos de compra e aquisição do material necessário para todo o projeto.
segunda-feira, 26 de março de 2007
quarta-feira, 21 de março de 2007
Horizonte de (quase) Eventos
Primeiramente estamos procurando sites e livros que abordem o tema ou materiais relacionados. Vamos focar estudos em Efeito Hall, Lei de Faraday (indução), lei de Lenz e Lorentz. O intuito é entender como funciona a tal levitação. Há mais de uma maneira de realiza-la, ainda estamos entrando em consenso sobre qual seria mais viável.
Pensamos em utilizar como referência um artigo da IEEE [1] onde uma bobina levita sobre uma chapa condutora de alumínio. para tal teremos que construir um transformador com saída de 20A, provavelmente. Pensamos que seria algo inovador tentar controlar a altura da bobina ou movimento longitudinal controlando corrente, voltagem e talvez interação de campos (vamos tentar!).
Por enquanto é só. Fiquem ligados para mais informações! :p
[1] : Mark T. Thompson, Electrodynamic Magnetic Suspension - Models, Scaling Laws, and Experimental Results. IEETransactions on Education, vol 43, no. 3, august 2000