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Design, manufacture and test of a bearingless rotor hub for the 24% scale model of the Rooivalk attack helicopterSteyn, J. (Johannes) 12 1900 (has links)
Thesis (MEng) -- Stellenbosch University, 2000. / Some digitised pages may appear illegible due to the condition of the original hard copy. / ENGLISH ABSTRACT: This document contains the work done on the bearingless rotor hub for the
24% scale model of the Rooivalk Attack Helicopter situated at the CSIR in
Pretoria. This work forms part of the MSc Ing degree of Johannes Steyn.
This work was deemed necessary because of a movement away from the fully
articulated rotor to one of hingeless and more recently bearingless rotors.
The main emphasis of this thesis is to be a technology demonstrator more
than the design of a fully working bearingless rotor hub. With this in mind the
final design in this report is not an optimal one, but the procedures and
methodology in getting to a design are laid out in this document.
To verify the design, tests were identified and created. The procedures for
these tests are also included in this document. For the fatigue test a test
bench had to be designed and built. This document also includes the design
of this test bench / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die dokument lewer verslag van die aktiwiteite vir die ontwerp van ‘n laerlose
rotor van die 24% skaal model van die Rooivalk Helikopter, gelee by die
WNNR in Pretoria. Die werk gedoen vorm deel van die MSc Ing graad van
Johannes Steyn.
Die werk is nodig geag omdat daar ‘n tendens is om weg te beweeg van die
volledig geartikuleerde rotor na die van ‘n skanierlose en meer huidig ‘n
laerlose rotor.
Die hoof klem van die tesis is om as tegnologie demonstrator op te tree,
eerder as die daarstel van ‘n werkende laerlose rotor. Na aanleiding van
bogenoemde stelling kan die finale ontwerp nie as optimaal beskou word nie.
Die prosedures en metodiek wat gevolg is om die ontwerp te kry word uitgele
in die dokument.
Om die ontwerp te verifieer is toetse gei'dentifiseer. Die prosedures vir elk
van die toetse word ook in die dokument ingesluit. Vir die uitputtingstoetse
moes ‘n spesiale toetsbank ontwerp en gebou word. Die ontwerp van hierdie
toetsbank is ook in die dokument.
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Simulation of a Self-bearing Cone-shaped Lorentz-type Electrical MachineÖgren, Jim January 2013 (has links)
Self-bearing machines for kinetic energy storage have the advantage of integrating the magnetic bearing in the stator/rotor configuration, which reduces the number of mechanical components needed compared with using separated active magnetic bearings. This master's thesis focus on building a MATLAB/Simulink simulation model for a self-bearing cone-shaped Lorenz-type electrical machine. The concept has already been verified analytically but no dynamic simulations have been made. The system was modeled as a negative feedback system with PID controllers to balance the rotor. Disturbances as signal noise, external forces and torques were added to the system to estimate system robustness. Simulations showed stability and promising dynamics, the next step would be to build a prototype.
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Software integration for automated stability analysis and design optimization of a bearingless rotor bladeGündüz, Mustafa Emre 06 April 2010 (has links)
The concept of applying several disciplines to the design and optimization processes may not be new, but it does not currently seem to be widely accepted in industry. The reason for this might be the lack of well-known tools for realizing a complete multidisciplinary design and analysis of a product. This study aims to propose a method that enables engineers in some design disciplines to perform a fairly detailed analysis and optimization of a design using commercially available software as well as codes developed at Georgia Tech. The ultimate goal is when the system is set up properly, the CAD model of the design, including all subsystems, will be automatically updated as soon as a new part or assembly is added to the design; or it will be updated when an analysis and/or an optimization is performed and the geometry needs to be modified. Such a design process takes dramatically less time to complete; therefore, it should reduce development time and costs. The optimization method is demonstrated on an existing helicopter rotor originally designed in the 1960's. The rotor is already an effective design with novel features. However, application of the optimization principles together with high-speed computing resulted in an even better design. The objective function to be minimized is related to the vibrations of the rotor system under gusty wind conditions. The design parameters are all continuous variables. Optimization is performed in a number of steps. First, the most crucial design variables of the objective function are identified. With these variables, Latin Hypercube Sampling method is used to probe the design space of several local minima and maxima. After analysis of numerous samples, an optimum configuration of the design that is more stable than that of the initial design is reached. The process requires several software tools: CATIA as the CAD tool, ANSYS as the FEA tool, VABS for obtaining the cross-sectional structural properties, and DYMORE for the frequency and dynamic analysis of the rotor. MATLAB codes are also employed to generate input files and read output files of DYMORE. All these tools are connected using ModelCenter.
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Mancal magnético ativo aplicado a um motor de indução linear tubular. / Active magnetic bearing applied to a tubular linear induction motor.Costa, Eduardo Alves da 05 October 2009 (has links)
O Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo do Subsolo MATÆOS foi desenvolvido na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) com a função de acionar diretamente uma bomba de sucção, instalada no fundo de um poço de petróleo em terra. Dando continuidade aos trabalhos realizados na EPUSP envolvendo sistemas de levitação magnética, foi desenvolvido um mancal magnético ativo (AMB - Active Magnetic Bearing), aplicado ao protótipo do motor em substituição ao mancal mecânico tradicional existente. O projeto abrange a construção de um protótipo de mancal magnético composto das partes mecânicas, elétricas e de software necessárias ao funcionamento do sistema. O projeto do eletroímã foi realizado por meio do método dos elementos finitos (MEF), para análise da densidade de fluxo e da relação entre a força radial e a corrente elétrica nas bobinas. O controle da levitação do mancal é realizado por meio de controlador digital com placas conversoras AD/DA e algoritmo de controle implementado em hardware FPGA. Utilizando o modelo do sistema, os controladores são sintonizados para atender aos requisitos de estabilidade e rejeição de perturbações, que desviem o entreferro do seu valor nominal. Na configuração do AMB, ao invés do sistema tradicional com oito pólos, um conceito diferente é adotado. Neste, uma máquina primitiva bearingless é excitada com corrente contínua e usada como mancal magnético. Os resultados experimentais obtidos com o protótipo em funcionamento mostram que o sistema em malha fechada é estável e apresenta uma resposta transitória satisfatória. / A tubular linear induction motor applied to onshore oil exploitation, named MATÆOS (which is in the Portuguese acronym for Tubular Asynchronous Motor for Onshore Oil Exploitation) was built at Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP). Its purpose is to directly drive the sucker-rod pump installed in the down hole of the oil well. In continuing the research accomplished at EPUSP concerning magnetic levitation systems, an Active Magnetic Bearing (AMB) was developed and applied to the prototype of the motor in substitution to the existing traditional bearing. The design includes the construction of the magnetic bearing prototype composed of mechanical, electric and software components required to the operation of the system. The electromagnet design was accomplished using the Finite Element Method (FEM) in the analysis of both the flux density and the relationship between the radial force and the suspension winding current. The magnetic bearing levitation control is executed by a digital controller using an AD/DA converter and a control algorithm implemented in FPGA hardware. Using the system model, the controllers are tuned to provide both stability and rejection of disturbances that tend to move the air gap from its nominal value. Instead of the usual eight-pole AMB, a different concept is adopted where a DC-excited primitive bearingless machine is used as a magnetic bearing. The experimental results obtained with the prototype in operation show that the closed-loop system is stable and exhibits a satisfactory transient response.
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Mancal magnético ativo aplicado a um motor de indução linear tubular. / Active magnetic bearing applied to a tubular linear induction motor.Eduardo Alves da Costa 05 October 2009 (has links)
O Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo do Subsolo MATÆOS foi desenvolvido na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) com a função de acionar diretamente uma bomba de sucção, instalada no fundo de um poço de petróleo em terra. Dando continuidade aos trabalhos realizados na EPUSP envolvendo sistemas de levitação magnética, foi desenvolvido um mancal magnético ativo (AMB - Active Magnetic Bearing), aplicado ao protótipo do motor em substituição ao mancal mecânico tradicional existente. O projeto abrange a construção de um protótipo de mancal magnético composto das partes mecânicas, elétricas e de software necessárias ao funcionamento do sistema. O projeto do eletroímã foi realizado por meio do método dos elementos finitos (MEF), para análise da densidade de fluxo e da relação entre a força radial e a corrente elétrica nas bobinas. O controle da levitação do mancal é realizado por meio de controlador digital com placas conversoras AD/DA e algoritmo de controle implementado em hardware FPGA. Utilizando o modelo do sistema, os controladores são sintonizados para atender aos requisitos de estabilidade e rejeição de perturbações, que desviem o entreferro do seu valor nominal. Na configuração do AMB, ao invés do sistema tradicional com oito pólos, um conceito diferente é adotado. Neste, uma máquina primitiva bearingless é excitada com corrente contínua e usada como mancal magnético. Os resultados experimentais obtidos com o protótipo em funcionamento mostram que o sistema em malha fechada é estável e apresenta uma resposta transitória satisfatória. / A tubular linear induction motor applied to onshore oil exploitation, named MATÆOS (which is in the Portuguese acronym for Tubular Asynchronous Motor for Onshore Oil Exploitation) was built at Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP). Its purpose is to directly drive the sucker-rod pump installed in the down hole of the oil well. In continuing the research accomplished at EPUSP concerning magnetic levitation systems, an Active Magnetic Bearing (AMB) was developed and applied to the prototype of the motor in substitution to the existing traditional bearing. The design includes the construction of the magnetic bearing prototype composed of mechanical, electric and software components required to the operation of the system. The electromagnet design was accomplished using the Finite Element Method (FEM) in the analysis of both the flux density and the relationship between the radial force and the suspension winding current. The magnetic bearing levitation control is executed by a digital controller using an AD/DA converter and a control algorithm implemented in FPGA hardware. Using the system model, the controllers are tuned to provide both stability and rejection of disturbances that tend to move the air gap from its nominal value. Instead of the usual eight-pole AMB, a different concept is adopted where a DC-excited primitive bearingless machine is used as a magnetic bearing. The experimental results obtained with the prototype in operation show that the closed-loop system is stable and exhibits a satisfactory transient response.
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Estudo do controle uni-axial do mancal de levitação magnética do tipo atração para potência nula (ZPC, zero power control). / Control study of uni-axial magnetic levitation bearing type attraction to zero power (ZPC, zero power control).Mello, Orlando Homen de 02 February 2011 (has links)
O mancal magnético base deste trabalho é de 1-GDL(grau de liberdade) de controle uni-axial com circuito magnético híbrido do tipo atração, o qual foi desenvolvido em 2000 na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo por Silva e Horikawa [1][2]. Nas duas extremidades do rotor são fixados ímãs, e em oposição ficam os atuadores eletromagnéticos com núcleos ferromagnéticos. Os ímãs são atraídos para os atuadores pelas forças magnéticas devido à presença dos núcleos ferromagnéticos dos dois atuadores. Devido à concorrência entre as forças magnéticas de atração, o rotor fica confinado na posição central do eixo axial resultando numa rigidez passiva para esforços radiais. E na direção axial, a posição do rotor é definida pelo controle ativo que produz o efeito da levitação magnética do rotor. Se o rotor do mancal magnético sofrer esforços na direção axial, o sistema de controle deve aplicar mais corrente elétrica nos atuadores para assegurar o correto posicionamento do rotor, isto pode gerar um enorme consumo de energia elétrica. Este trabalho estuda o princípio de controle de mancal magnético com potência nula para ser aplicado no projeto de uma bomba centrífuga mista, que tem seu rotor suspenso magneticamente. É chamada de potência nula a condição de operação com o mínimo de consumo de energia na levitação do rotor. A bomba em projeto será utilizada no auxílio da circulação sanguínea, aliviando a carga do bombeamento do ventrículo esquerdo do coração doente, por isso o projeto da bomba é chamado de Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV). As necessidades técnicas do DAV justificam o emprego do sistema de mancal magnético e do controle de potência nula. Para se aplicar a técnica de controle de potência nula é essencial que o sistema magnético do mancal seja do tipo híbrido. Este estudo se desenvolveu a partir do sistema de mancal magnético desenvolvido por Silva e Horikawa [1][2] pela semelhança de propriedades que o mancal do DAV solicita. O Algoritmo do controle de potência nula (ZPC- zero power control) foi desenvolvido para proporcionar um código simples e pequeno sem comprometer a robustez do controle que o projeto do DAV requer. / The magnetic bearing of this work is based on the 1-DOF (degree of freedom) control uni-axial magnetic circuit with hybrid-type attraction, which was developed in 2000 at the Polytechnic School, University of São Paulo by Silva and Horikawa [1][2]. At both ends of the rotor magnets are fixed, and in opposition are the electromagnetic actuators with ferromagnetic cores. The magnets are attracted to the actuators by the forces due to the presence of ferromagnetic cores of the two actuators. Due to competition between the magnetic forces of attraction, the rotor is confined in the central position of the axial stiffness resulting in efforts to radial. And in the axial direction, the rotor position is defined by the active control that produces the effect of magnetic levitation of the rotor. If the rotor magnetic bearing suffer efforts in the axial direction, the control system should apply more electrical current in the actuators to ensure correct positioning of the rotor, this can generate a huge power consumption. This paper studies the principle of magnetic bearing control with zero power to be applied in designing a mixed centrifugal pump, which has its rotor magnetically suspended. It is called the zero power operating condition with minimal energy consumption in the levitation of the rotor. The pump design will be used to aid blood circulation, relieving the load on the pumping of the left ventricle of the heart sick, so the pump design is called a Ventricular Assist Device (VAD). The technical needs of the DAV justify the use of magnetic bearing system and zero power control. To apply the technique of zero power control is essential that the magnetic bearing system is a hybrid. This study was developed from the magnetic bearing system developed by Silva and Horikawa [1] [2] by the similarity of the bearing properties of the DAV requests. The algorithm of zero power control (ZPC-zero power control \") was developed to provide a simple and small code without compromising the robustness of the control that the project requires the VAD.
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Controle vetorial de velocidade de uma m?quina de indu??o sem mancais trif?sica com bobinado dividido utilizando estima??o neural de fluxo / Vector Speed Control for a Three-Phase Bearingless Induction Machine with Divided Winding using Neural Flux EstimationPaiva, Jos? Alvaro de 07 December 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
JoseAP.pdf: 3661698 bytes, checksum: ce1565573ad07f2677ac0b9d8cde09d8 (MD5)
Previous issue date: 2007-12-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work describes the study and the implementation of the vector speed control for a three-phase Bearingless induction machine with divided winding of 4 poles and 1,1 kW using
the neural rotor flux estimation. The vector speed control operates together with the radial positioning controllers and with the winding currents controllers of the stator phases. For the radial positioning, the forces controlled by the internal machine magnetic fields are used. For the radial forces optimization , a special rotor winding with independent circuits which allows a low rotational torque influence was used. The neural flux estimation applied to the vector speed controls has the objective of compensating the parameter dependences of the conventional estimators in relation to the parameter machine s variations due to the temperature increases or due to the rotor magnetic saturation. The implemented control
system allows a direct comparison between the respective responses of the speed and radial positioning controllers to the machine oriented by the neural rotor flux estimator in relation to
the conventional flux estimator. All the system control is executed by a program developed in the ANSI C language. The DSP resources used by the system are: the Analog/Digital channels converters, the PWM outputs and the parallel and RS-232 serial interfaces, which are responsible, respectively, by the DSP programming and the data capture through the
supervisory system / Este trabalho descreve o estudo e a implementa??o do controle vetorial de velocidade de uma m?quina de indu??o sem mancais trif?sica com bobinado dividido de 4 p?los e
1.1kW utilizando estima??o neural de fluxo do rotor. O controle vetorial de velocidade opera em conjunto com os controles de posicionamento radial e das correntes nos enrolamentos de
cada fase do estator. Para o posicionamento radial utilizam-se as for?as controladas pelos campos magn?ticos no interior da m?quina. Para a otimiza??o das for?as radiais operando
com influ?ncia m?nima do torque rotacional, foi utilizado um modelo especial de bobinado do rotor com circuitos independentes. A estima??o neural de fluxo aplicada ao controle vetorial de velocidade tem o objetivo de compensar a depend?ncia dos estimadores convencionais em rela??o ?s varia??es nos par?metros da m?quina devido a aumentos de temperatura ou satura??o magn?tica do rotor. O sistema de controle implementado possibilita uma compara??o direta dos respectivos desempenhos de velocidade e posi??o radial da m?quina sob orienta??o do estimador neural em rela??o ao estimador convencional de fluxo. Todo o controle do sistema ? realizado por um programa desenvolvido em linguagem padr?o ANSI C. Os recursos do DSP utilizados pelo sistema s?o: os canais de convers?o A/D, as sa?das PWM e as interfaces paralela e serial RS-232, as quais s?o respons?veis, respectivamente, pela programa??o do DSP e a captura de dados atrav?s de um sistema de supervis?o
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Modelagem de m?quina de indu??o trif?sica sem mancais com bobinado divididoFerreira, Jossana Maria de Souza 10 November 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
JossanaMSF.pdf: 3270599 bytes, checksum: 40178fe964bc435931b6916c9599f55a (MD5)
Previous issue date: 2006-11-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work presents a model of bearingless induction machine with divided winding. The main goal is to obtain a machine model to use a simpler control system as used in conventional induction machine and to know its behavior. The same strategies used in conventional machines were used to reach the bearingless induction machine model, which has made possible an easier treatment of the involved parameters.
The studied machine is adapted from the conventional induction machine, the stator windings were divided and all terminals had been available. This method does not need an auxiliary stator winding for the radial position control which results in a more compact machine. Another issue about this machine is the variation of inductances array also present in result of the rotor displacement. The changeable air-gap produces variation in magnetic flux and in inductances consequently. The conventional machine model can be used for the bearingless machine when the rotor is centered, but in rotor displacement condition this model is not applicable.
The bearingless machine has two sets of motor-bearing, both sets with four poles. It was constructed in horizontal position and this increases difficulty in implementation. The used rotor has peculiar characteristics; it is projected according to the stator to yield the greatest torque and force possible.
It is important to observe that the current unbalance generated by the position control does not modify the machine characteristics, this only occurs due the radial rotor displacement. The obtained results validate the work; the data reached by a supervisory system corresponds the foreseen results of simulation which verify the model veracity / Este trabalho apresenta um modelo para a m?quina de indu??o sem mancais com bobinado dividido. O principal objetivo consiste na obten??o do modelo da m?quina para que possam ser implementados controladores mais eficientes. Para se alcan?ar tal modelo, fez-se uso dos mesmos artif?cios utilizados para as m?quinas convencionais adotados na literatura, o que possibilitou um manuseio simplificado das vari?veis envolvidas. A m?quina estudada ? uma adapta??o de uma m?quina de indu??o convencional, o que foi poss?vel dividindo-se os enrolamentos do estator e tornando acess?veis todos os seus terminais. Essa t?cnica dispensa o acr?scimo de um outro enrolamento ao estator para a realiza??o do controle de posi??o radial, o que resulta em uma m?quina mais compacta. Uma outra caracter?stica dessa m?quina ? a varia??o da matriz de indut?ncias em fun??o do deslocamento radial do rotor, a varia??o do entreferro produz varia??es no fluxo e conseq?entemente nos valores de indut?ncias tanto pr?prias quanto m?tuas. O modelo da m?quina convencional pode ser utilizado para a m?quina sem mancais quando o rotor estiver fixo no centro, por?m em situa??es de deslocamento radial esse modelo falha e n?o pode ser? plicado. A m?quina em quest?o possui dois conjuntos motor+mancal, ambos de quatro p?los, e foi projetada com seu rotor na posi??o horizontal, o que incluiu algumas dificuldades ? implementa??o. O rotor utilizado possui caracter?sticas peculiares, o qual ? projetado de acordo com as exig?ncias da m?quina, a fim de render o maior torque e for?a poss?veis.
? importante observar que o desbalanceamento de correntes, gerado pelo controle de posi??o radial, n?o modifica os par?metros da m?quina, isso apenas ocorre devido ao deslocamento radial do rotor. Os resultados apresentados viabilizaram a valida??o do trabalho, os dados obtidos atrav?s de um sistema supervis?rio condizem com os previstos em simula??o, o que atesta a veracidade do modelo
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Sensores e interfaces com aplica??es em motor mancalSousa Filho, Jo?o Coelho de 19 December 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
JoaoCSF_DISSERT.pdf: 4517412 bytes, checksum: 2112619de393ca975c806fa334e083ff (MD5)
Previous issue date: 2011-12-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Relevant researches have been growing on electric machine without mancal or bearing
and that is generally named bearingless motor or specifically, mancal motor. In this
paper it is made an introductory presentation about bearingless motor and its peripherical
devices with focus on the design and implementation of sensors and interfaces needed to
control rotor radial positioning and rotation of the machine. The signals from the machine
are conditioned in analogic inputs of DSP TMS320F2812 and used in the control
program.
This work has a purpose to elaborate and build a system with sensors and interfaces
suitable to the input and output of DSP TMS320F2812 to control a mancal motor, bearing
in mind the modularity, simplicity of circuits, low number of power used, good noise
imunity and good response frequency over 10 kHz. The system is tested at a modified
ordinary induction motor of 3,7 kVA to be used with a bearingless motor with divided
coil / Relevantes pesquisas v?m sendo desenvolvidas em m?quinas el?tricas sem mancais
mec?nicos ou rolamentos e que s?o, genericamente, denominadas m?quinas sem mancais
ou, em car?ter espec?fico, motor mancal. Neste trabalho faz-se uma abordagem introdut?ria
sobre as m?quinas sem mancais e apresenta??o de seus dispositivos perif?ricos
enfatizado o projeto e implementa??o de sensores e interfaces necess?rios ao controle de
posicionamento radial do rotor e rota??o da m?quina. Os sinais oriundos da m?quina s?o
condicionados ?s entradas anal?gicas do DSP TMS320F2812 e utilizados no programa
de controle.
Este trabalho tem por proposta elaborar e implementar um sistema envolvendo sensores
e interfaces compat?veis as entradas e sa?das do DSP TMS320F2812, para controle de
um motor mancal, tendo como foco a modularidade, simplicidade de circuitos, redu??o
das fontes de alimenta??o, melhoria na imunidade a ru?dos e melhor resposta em frequ?ncia
acima de 10 kHz. O sistema ? testado em um motor de indu??o de 3,7 kVA modificado
para operar como uma m?quina sem mancais com bobinado dividido
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Estudo do controle uni-axial do mancal de levitação magnética do tipo atração para potência nula (ZPC, zero power control). / Control study of uni-axial magnetic levitation bearing type attraction to zero power (ZPC, zero power control).Orlando Homen de Mello 02 February 2011 (has links)
O mancal magnético base deste trabalho é de 1-GDL(grau de liberdade) de controle uni-axial com circuito magnético híbrido do tipo atração, o qual foi desenvolvido em 2000 na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo por Silva e Horikawa [1][2]. Nas duas extremidades do rotor são fixados ímãs, e em oposição ficam os atuadores eletromagnéticos com núcleos ferromagnéticos. Os ímãs são atraídos para os atuadores pelas forças magnéticas devido à presença dos núcleos ferromagnéticos dos dois atuadores. Devido à concorrência entre as forças magnéticas de atração, o rotor fica confinado na posição central do eixo axial resultando numa rigidez passiva para esforços radiais. E na direção axial, a posição do rotor é definida pelo controle ativo que produz o efeito da levitação magnética do rotor. Se o rotor do mancal magnético sofrer esforços na direção axial, o sistema de controle deve aplicar mais corrente elétrica nos atuadores para assegurar o correto posicionamento do rotor, isto pode gerar um enorme consumo de energia elétrica. Este trabalho estuda o princípio de controle de mancal magnético com potência nula para ser aplicado no projeto de uma bomba centrífuga mista, que tem seu rotor suspenso magneticamente. É chamada de potência nula a condição de operação com o mínimo de consumo de energia na levitação do rotor. A bomba em projeto será utilizada no auxílio da circulação sanguínea, aliviando a carga do bombeamento do ventrículo esquerdo do coração doente, por isso o projeto da bomba é chamado de Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV). As necessidades técnicas do DAV justificam o emprego do sistema de mancal magnético e do controle de potência nula. Para se aplicar a técnica de controle de potência nula é essencial que o sistema magnético do mancal seja do tipo híbrido. Este estudo se desenvolveu a partir do sistema de mancal magnético desenvolvido por Silva e Horikawa [1][2] pela semelhança de propriedades que o mancal do DAV solicita. O Algoritmo do controle de potência nula (ZPC- zero power control) foi desenvolvido para proporcionar um código simples e pequeno sem comprometer a robustez do controle que o projeto do DAV requer. / The magnetic bearing of this work is based on the 1-DOF (degree of freedom) control uni-axial magnetic circuit with hybrid-type attraction, which was developed in 2000 at the Polytechnic School, University of São Paulo by Silva and Horikawa [1][2]. At both ends of the rotor magnets are fixed, and in opposition are the electromagnetic actuators with ferromagnetic cores. The magnets are attracted to the actuators by the forces due to the presence of ferromagnetic cores of the two actuators. Due to competition between the magnetic forces of attraction, the rotor is confined in the central position of the axial stiffness resulting in efforts to radial. And in the axial direction, the rotor position is defined by the active control that produces the effect of magnetic levitation of the rotor. If the rotor magnetic bearing suffer efforts in the axial direction, the control system should apply more electrical current in the actuators to ensure correct positioning of the rotor, this can generate a huge power consumption. This paper studies the principle of magnetic bearing control with zero power to be applied in designing a mixed centrifugal pump, which has its rotor magnetically suspended. It is called the zero power operating condition with minimal energy consumption in the levitation of the rotor. The pump design will be used to aid blood circulation, relieving the load on the pumping of the left ventricle of the heart sick, so the pump design is called a Ventricular Assist Device (VAD). The technical needs of the DAV justify the use of magnetic bearing system and zero power control. To apply the technique of zero power control is essential that the magnetic bearing system is a hybrid. This study was developed from the magnetic bearing system developed by Silva and Horikawa [1] [2] by the similarity of the bearing properties of the DAV requests. The algorithm of zero power control (ZPC-zero power control \") was developed to provide a simple and small code without compromising the robustness of the control that the project requires the VAD.
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