Relatorio Circuitos Magn ticos FINAL

Páginas: 8 (1928 palavras) Publicado: 24 de junho de 2015


















































RESUMO


Neste trabalho será exposto um problema de origem magnética e sera feito uma analise comparativa entre os método de calculo analitico e a utilização do FEMM 2.4 com o método dos elementos finitos.

Palavras-chave: Elementos Finitos, FEMM 2.4.



SUMÁRio



SUMÁRio 4
LISTA DE FIGURAS 5
LISTA DE TABELAs 6
1 Desenvolvimento 7
1.1Circuitos magnéticos 7
1.1.1 Circuito Magnético Aplicado 11
1.1.1.1 Metodo Analítico 11
1.1.1.2 Metodo por elementos finitos 13
1.1.1.2.1 Calculos Utilizados 15
1.1.1.2.2 Resultados Obtidos 16
2 ConclusÃo 21
3 referências 22




LISTA DE FIGURAS



Figura 1 Bobina toroidal: (a) aspecto fisico (b) circuito elétrico analogo 8
Figura 2 Efeito espalhamento: (a)deformação das linhas de indução no entreferro.(b)dimensões usadas para correção 10
Figura 3 Circuito magnético desenhado 13
Figura 4 Biblioteca de materiais 14
Figura 5 Condições de contorno - Air 15
Figura 6 Calculo no FEMM 16
Figura 7 Fluxo magnético 16
Figura 8 Ponto de medição 17
Figura 9 Grafico da densidade de fluxo magnético - 1 17
Figura 10 Grafico do potencial -1 18
Figura 11 Grafico da intensidade do campo H - 1 18
Figura 12 Graficoda densidade de fluxo manético - 2 19
Figura 13 Grafico do potencial - 2 19
Figura 14 Grafico da intensidade do campo H - 2 20



LISTA DE TABELAs


Tabela 1 Analogias entre os circuitos elétricos e magnéticos 9


















INTRODUÇÃO


Neste relatório vamos tratar de uma forma geral os circuitos magnéticos suas características e seus parametros. Para melhor exemplificar faremos o uso deum exemplo e séra feio todo o cálculo na plataforma FEMM 4.2 (Finite Element Method Magnetics), uma ferramenta suite de programação para resolver problemas eletromagnéticos de baixa frequencia de duas dimensoes planares e de dominios assimetricos. Como objetivo principal temos a utilização da ferramenta FEMM 4.2 para compararmos os resultados da análise do método de triangularização feito pelo FEMMe o método de calculo analitico tradicional.

1 Desenvolvimento

1.1 Circuitos magnéticos

Nos dispositivos eletromecânicos – e aí se incluem geradores, motores, contactores, relés, etc. – a utilização de enrolamentos e núcleos objetiva o estabelecimento de fluxos magnéticos como meio de acoplamento na transformação de energia elétrica em mecânica, ou vice-versa. Nesses dispositivos, a funçãodo núcleo é "canalizar" para os pontos desejados as linhas de indução do campo magnético geradas pelos enrolamentos. Fazendo uma analogia com os circuitos elétricos, os enrolamentos seriam como fontes, os fluxos magnéticos equivaleriam a correntes e os núcleos fariam o papel de condutores.
Para tornar mais evidente esta analogia, tome-se um núcleo toroidal, como o da Fig. 1(a), com seçãotransversal circular de raio r, confeccionado com um material de elevada permeabilidade magnética µ. Em torno do mesmo é feito um enrolamento de N espiras onde circula a corrente constante I, gerando um campo magnético. Como a permeabilidade do material magnético é muito maior que a do ar que o circunda, é válido pensar que as linhas de indução estará confinadas ao núcleo.

Figura 1 Bobina toroidal: (a)aspecto fisico (b) circuito elétrico analogo

Pode-se deduzir que o campo magnético no interior desse núcleo não é uniforme, já que as espiras estão mais próximas entre si na parte interna do que na externa, o que significa que o campo vai enfraquecendo em direção à parte exterior do núcleo. Para contornar esse problema, que dificulta o processo de cálculos, toma-se a linha de induçãocorrespondente a um raio médio R, representada por uma linha tracejada na Fig. 1(a) e aplica-se a Lei de Ampère (Eq. 1.13). Como cada uma das espiras transporta a corrente I e contribui para a formação do campo no interior do núcleo, a corrente total é NI, então

onde l = 2πR corresponde ao comprimento médio do núcleo.
Uma vez que a corrente no enrolamento é a "fonte" geradora do magnetismo, o termo NI é...
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