Submitted by Cristhiane Guerra (cristhiane.guerra@gmail.com) on 2017-01-26T15:58:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T15:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) Previous issue date: 2016-06-28 / This work presents a study of the behavior of a nanocrystalline core with toroidal shape based on experimental data where a mathematical model basic on hyperbolic tangent and Maxwell's equations is used, and is demonstrated useful and able to characterize the parameters of the nonlinear magnetic core with some level of precision. The model presented was run on Matlab software, which is needed to introduce the core properties to predict the characteristics of the desired energy harvester considering a specified power. The resulted computational tool can be used to determine the behavior of magnetic and electrical parameters of the core. The obtained simulations were compared with experimental results to validate the modeling used. / Neste trabalho é apresentada uma pesquisa sobre o comportamento de um núcleo nanocristalino com forma toroidal, com base em dados experimentais. Sendo realizada a partir do estudo de um modelo matemático utilizando a tangente hiperbólica e as equações de Maxwell, que demostra ser útil e capaz de caracterizar os parâmetros de um núcleo magnético não linear com aproximações. O modelo apresentado foi implementado no software Matlab, em que é necessário introduzir as propriedades do núcleo para prever as características de um dispositivo captador de energia com uma potência desejada. A ferramenta computacional implementada pode determinar o comportamento das grandezas magnéticas e elétricas do núcleo. As simulações obtidas foram comparadas com resultados experimentais a fim de validar a modelagem utilizada.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2859184 bytes, checksum: 1715e0300f8f547f3f4d0e5ea3c865ab (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a characterization study of a piezoelectric element for generating electricity. This characterization allowed the determination of the relationship between mechanical deformation experienced by the element generator (piezoelectric) and the electric power generated. The results of the study were based on simulations using a finite element program (ANSYS) and experimental data. Was used the ceramic Lead Zirconate Titanate (PZT) as the piezoelectric element of the generator. We developed a generator comprised of a basic cantilever beam excited by a shaker (exciter) at the frequencies of interest. With the use of this generator, it was established that the maximum voltage generation and electrical power occurred at a frequency of 75 Hz. For a load of 19.69 kΩ, which divided the voltage generated under no load condition by half at the frequency of 75 Hz, it was provided an electric power of 1,877 mW for a deformation of 387,97 μm/m on the PZT. For this frequency, the results of elastic deformation and voltage in the simulations, showed to be equivalent to those achieved in the experiment. / Este trabalho apresenta um estudo de caracterização de um elemento piezoelétrico para geração de energia elétrica. Essa caracterização permitiu a determinação da relação entre a deformação mecânica sofrida pelo elemento gerador (piezoelétrico) e a potência elétrica gerada. Os resultados obtidos pelo estudo foram baseados em simulações utilizando um programa de elementos finitos (Ansys) e em dados experimentais. Como elemento piezoelétrico gerador foi utilizada a cerâmica piezoelétrica de Zirconato Titanato de Chumbo (PZT). Para a obtenção dos resultados experimentais, foi desenvolvido um gerador composto por uma viga monoengastada excitada por um shaker (excitador) nas frequências de interesse. Com a utilização deste gerador foi possível constatar que a máxima geração de tensão e potência elétrica ocorreu na frequência de 75 Hz. Para uma carga de 19,69 kΩ, que dividiu, a tensão elétrica gerada em circuito aberto, pela metade na frequência de 75 Hz, foi fornecida uma potência elétrica de 1,877 mW para uma deformação de 387,97 μm/m sobre o PZT. Para esta frequência, os resultados obtidos de deformação elástica e tensão elétrica nas simulações, se mostraram equivalentes aos alcançados no experimento.