Levitador

LEVITADOR MAGNÉTICO: UMA APLICAÇÃO DIDÁTICA DE
TEORIAS DE CONTROLE CLÁSSICO, ELETRÔNICA E
ELETROMAGNETISMO

Nathanael J. P. Júnior - [e-mail]
Juliana M. Sousa - [e-mail]
Wendel T. Costa - [e-mail]
Erivelton G. Nepomuceno – [e-mail]
Laboratório de Eletrônica, Departamento de Eng. Elétrica, Universidade Federal de São João del-Rei Praça Frei Orlando, 170, Centro
36307-352 - São João del-Rei - MG

Resumo: Este artigo apresenta uma implementação de um levitador magnético. Um corpo com características ferromagnéticas é suspenso no ar através da anulação da força gravitacional pela força magnética produzida por um eletroímã. A posição do corpo é identificada por um sensor ótico, formado por um foto diodo e um foto transistor, funcionando respectivamente como fotoemissor e fotoreceptor. O sinal deste sensor é comparado com uma referência, produzindo um erro, que passa por um controlador analógico para regular a corrente no eletroímã. O sistema foi modelado através das Leis de
Newton e Biot-Savart. A partir deste modelo, foi possível projetar o controle usando o método do lugar das raízes. O projeto atingiu o seu fim esperado e pequenos objetos puderam ser vistos suspensos no ar. O envolvimento de conhecimentos de várias disciplinas no currículo de Engenharia Elétrica faz desta implementação um excelente tema para trabalhos finais, projetos de fim de curso, notadamente pelo seu caráter interdisciplinar, sintetizador e desafiante.
Palavras-chave: Levitador magnético, Projeto de final de curso, Interdisciplinaridade.
1.

INTRODUÇÃO

A levitação magnética despertou grande interesse nos últimos anos devido a sua importância prática em muitos campos da engenharia. As aplicações industriais são as mais diversas: levitação de trem bala, levitação de eixo de micro-motores, construção de coração artificial, entre outros (SANTANA et al., 2001; YANG e TATEISHI, 2001). Um projeto como este pode