Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:17:18Z : No. of bitstreams: 1 177368.pdf: 38469007 bytes, checksum: 76b4c8b1ce7c224bf24ae943f25895fc (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um método de análise de dispositivos eletromagnéticos lineares alimentados por circuitos elétricos externos. O dispositivo eletromagnético é modelado pelo Método de Elementos Finitos em duas dimensões e o equacionamento do circuito é feito em variáveis de espaço de estados. Um acoplamento forte entre os dois sistemas de equações é conseguido utilizando-se as grandezas comuns a ambos, isto é: as correntes e as tensões nos enrolamentos do dispositivo eletromagnético. A montagem dos sistemas de equações é totalmente automática e sua resolução simultânea. Este método está implementado no programa denominado EFCIRMov, um Programa de Simulação Numérica de Conversores Estáticos Associados a Estruturas Eletromagnéticas Modeladas pelo Método de Elementos Finitos. No programa é aplicada a técnica de banda de movimento para simular o deslocamento da parte móvel do dispositivo eletromagnético a velocidade imposta. A fim de validar o método proposto, foi implementada uma Bancada Experimental para o controle do fim de curso do motor e de inversão do movimento. Foram realizadas ensaios experimentais com um Motor de Indução Linear Tubular, construído pela firma Equacional de São Paulo. Os resultados obtidos nas simulações concordam com os resultados experimentais.

Submitted by Rodrigo Nunes de Oliveira null (nunes@dee.feis.unesp.br) on 2017-11-07T02:42:04Z No. of bitstreams: 1 Tese_Final.pdf: 3257259 bytes, checksum: f7d500d399ebd96ac7ee61eb843aa8dd (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-11-13T19:49:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nunesoliveira_ra_dr_ilha.pdf: 3257259 bytes, checksum: f7d500d399ebd96ac7ee61eb843aa8dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T19:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nunesoliveira_ra_dr_ilha.pdf: 3257259 bytes, checksum: f7d500d399ebd96ac7ee61eb843aa8dd (MD5) Previous issue date: 2017-09-08 / Em sistemas trifásicos de potência as tensões entregues pela fonte são senoidais, iguais em magnitude e com defasamento angular de 120° entre fases. Contudo, as tensões resultantes nos pontos de utilização podem ser desbalanceadas por diversas razões. A natureza do desbalanceamento inclui magnitudes, e/ou diferentes defasagens angulares, entre fases das tensões. Nos sistemas de distribuição de energia elétrica são encontradas as maiores causas para geração de desequilíbrios de tensão, devido à distribuição irregular de cargas por fase, as quais variam constantemente devido à inserção e/ou retirada das mesmas. Visando a implantação de dispositivos de compensação de desequilíbrios que utilizem o menor número de componentes eletrônicos, apresentem mecanismos de controle simplificados e que sejam menos sensíveis a distúrbios na rede elétrica, apresenta-se um arranjo topológico como contribuição original deste trabalho. Destaca-se que o arranjo proposto atende às prerrogativas preconizadas e nestas condições, vislumbra-se um desempenho operacional robusto e a custo reduzido quando comparado às demais estruturas de compensação em utilização. / In three-phase power systems, the voltages delivered by the source are sinusoidal, has equal magnitudes and 120° angular phase difference between phases. However, the resulting voltages at the consumer points may be unbalanced for several reasons. The nature of the imbalance includes different magnitudes, and/or angular phase shift, between the phases of the voltages. In electrical power distribution systems, the greatest cause for voltage unbalances are due to the irregular distribution of loads per phase, which vary constantly due to the load insertion and/or removal. With the aim of implementing a unbalance compensation device that use the least number of electronic components, has a simplified control technique and are less sensitive to electrical network disturbances, a topological arrangement is presented as the original contribution of this work. It should be noted that the proposed arrangement meets the intended prerogatives and, under these conditions, it is possible to foresee a robust and low operational-cost performance, when compared to the other compensation structures already in use.

Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Resumo: Com o aumento das cargas elétricas não lineares nas redes de distribuição, intensifica-se o nível de correntes harmônicas responsáveis por distorções nos sinais elétricos, o que compromete a qualidade da energia elétrica. O emprego de dispositivos eletromagnéticos constitui atualmente uma alternativa promissora para mitigação de correntes harmônicas de sequência zero. São dispositivos robustos que, quando utilizados isoladamente ou em conjunto com outros arranjos, podem ser técnica e economicamente atraentes. O filtro eletromagnético é um dispositivo inserido paralelamente ao sistema com baixa impedância de sequência zero e elevada impedância de sequência positiva e negativa. Logo, para um filtro ideal, tem-se o confinamento das correntes harmônicas “triplens” sem que o fluxo de potência do sistema seja comprometido. Buscando-se aperfeiçoar o divisor de corrente de sequência zero entre o sistema e o filtro, o bloqueador eletromagnético é inserido em série ao sistema, devido a sua elevada impedância de sequência zero e baixa impedância para as sequências positiva e negativa. Este trabalho, por meio da teoria das transmitâncias, desenvolve uma metodologia de auxílio no dimensionamento e projeto do filtro e bloqueador eletromagnéticos, em função do percentual de filtragem desejado para a corrente de sequência zero. Para isto, são apresentados os equacionamentos das resistências e reatâncias sequenciais do filtro e bloqueador. Inicialmente, o dimensionamento e projeto do filtro s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the increase of non-linear electrical loads in the distribution networks, intensifies the level of harmonic currents responsible for the distortions in electrical signals, compromising the quality of electricity. The use of electromagnetic devices is currently a promising alternative to mitigation of harmonic currents of zero sequence. They are robust devices that when used alone or in conjunction with other arrangements can be technically and economically attractive. The electromagnetic filter is a device inserted in parallel to the system with low zero sequence impedance and high positive and negative sequence impedance. Thus, for an ideal filter, there is the confinement of “Triplens” harmonic currents without the power flow is compromised. Seeking to improve the zero sequence current divider between the system and the filter, the electromagnetic blocker is inserted in series to the system because of their high zero sequence impedance and low impedance for the positive sequence and negative sequence. This work, using the method of transmittances, develops an aid methodology to measure and design the electromagnetics filter and blocker, depending on the percentage of desired filtering for zero sequence current. For this, the sequential resistance equation and sequential reactance equation are presented to the filter and blocker. Initially, the measure and design filter are made without the presence of the blocker, inserted only when the results achieved are not satisfa... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A dissertação aborda o desenvolvimento e testes de um conversor eletromagnético de 3 para 5 fases, sendo inicialmente avaliadas configurações conhecidas usando vários tipos de ligações. Foi desenvolvido um modelo baseado em resistências e indutâncias próprias e mútuas, para as quais caminhos de fluxo magnético através do núcleo de aço silício e também através do ar em torno dos enrolamentos foram considerados. Com base no modelo desenvolvido e nos resultados das simulações realizadas com o modelo, na sequência, foi projetado e construído um protótipo. O projeto levou em conta aspectos como equilíbrio de tensão nos secundários sob carga, aproveitamento do material dos enrolamentos e do núcleo, assim como a facilidade de conexão dos enrolamentos. Para as simulações do modelo utilizou-se o software Micro- Cap, tendo sido avaliado o equilíbrio nas tensões de saída do conversor sob carga equilibrada e desequilibrada, além de avaliar seu comportamento diante de falhas (abertura) de uma das fases da carga dos secundários. Os resultados das simulações foram comparados com os ensaios realizados no protótipo utilizando cargas resistivas e também um motor de indução pentafásico, tendo sido observada uma boa concordância entre ambos. Para as cargas resistivas utilizadas nos ensaios, as tensões ficaram muito próximas da simulação, mantendo as tensões nos secundários dentro de níveis aceitáveis de desequilíbrio. Contudo, na operação sob falha em uma das fases da carga, o nível de desequilíbrio de tensão apresentou-se acima do aceitável. Já para o motor de indução pentafásico utilizado nos ensaios, as tensões nos secundários apresentaram níveis aceitáveis de desequilíbrio, mesmo na operação sob falha em uma das fases da carga e independente da conexão dos enrolamentos primários. Finalmente, a indução no núcleo do conversor foi avaliada, sendo que em todos os ensaios e simulações, os valores máximos nas colunas do transformador não ultrapassaram os limites projetados, mostrando que não houve efeitos significativos de saturação e assim mantendo níveis aceitáveis de perdas no ferro. / This work addresses the development and test of an electromagnetic converter which can convert a three-phase system into a five-phase system. Initially, known configurations are evaluated which use several different types of connections. A prototype was designed and built considering aspects such as (1) voltage balanced under load on the secondary side, (2) utilization of the conductor and core material, and (3) difficulty to connect the windings. In order to evaluate the performance of the converter, a model was developed which is based on resistances, self inductance, and mutual inductances; for the determination of these inductances, the flux paths through the yokes and also through the air space surrounding the windings have been considered, besides the iron characteristic. The model was implemented using the software Micro-Cap, being assessed the voltage balance on the secondary side under balanced and also unbalanced load; in addition, the performance was evaluated under the occurrence of a fault on the secondary side (loss of one phase). The results obtained through simulations were compared with practical results measured on the prototype connected to a resistive load and also to a five-phase induction machine, being a good agreement between both results observed. For the resistive loads used during the tests, the voltages were very close to the predicted values, being the output voltages within an acceptable level of unbalance. However, for the operation under fault in one phase, the secondary voltages showed not acceptable unbalance. For the operation of the induction machine, the secondary voltages showed acceptable unbalance, even for the operation under fault and for all types of connection on the primary side. Finally, the induction in the magnetic yokes of the converter was investigated; in all tests and simulations, the maximal values in the magnetic parts did not surpass the design limits, ensuring that no significant saturation effects took place and thus keeping the magnetic losses within acceptable limits.

A dissertação aborda o desenvolvimento e testes de um conversor eletromagnético de 3 para 5 fases, sendo inicialmente avaliadas configurações conhecidas usando vários tipos de ligações. Foi desenvolvido um modelo baseado em resistências e indutâncias próprias e mútuas, para as quais caminhos de fluxo magnético através do núcleo de aço silício e também através do ar em torno dos enrolamentos foram considerados. Com base no modelo desenvolvido e nos resultados das simulações realizadas com o modelo, na sequência, foi projetado e construído um protótipo. O projeto levou em conta aspectos como equilíbrio de tensão nos secundários sob carga, aproveitamento do material dos enrolamentos e do núcleo, assim como a facilidade de conexão dos enrolamentos. Para as simulações do modelo utilizou-se o software Micro- Cap, tendo sido avaliado o equilíbrio nas tensões de saída do conversor sob carga equilibrada e desequilibrada, além de avaliar seu comportamento diante de falhas (abertura) de uma das fases da carga dos secundários. Os resultados das simulações foram comparados com os ensaios realizados no protótipo utilizando cargas resistivas e também um motor de indução pentafásico, tendo sido observada uma boa concordância entre ambos. Para as cargas resistivas utilizadas nos ensaios, as tensões ficaram muito próximas da simulação, mantendo as tensões nos secundários dentro de níveis aceitáveis de desequilíbrio. Contudo, na operação sob falha em uma das fases da carga, o nível de desequilíbrio de tensão apresentou-se acima do aceitável. Já para o motor de indução pentafásico utilizado nos ensaios, as tensões nos secundários apresentaram níveis aceitáveis de desequilíbrio, mesmo na operação sob falha em uma das fases da carga e independente da conexão dos enrolamentos primários. Finalmente, a indução no núcleo do conversor foi avaliada, sendo que em todos os ensaios e simulações, os valores máximos nas colunas do transformador não ultrapassaram os limites projetados, mostrando que não houve efeitos significativos de saturação e assim mantendo níveis aceitáveis de perdas no ferro. / This work addresses the development and test of an electromagnetic converter which can convert a three-phase system into a five-phase system. Initially, known configurations are evaluated which use several different types of connections. A prototype was designed and built considering aspects such as (1) voltage balanced under load on the secondary side, (2) utilization of the conductor and core material, and (3) difficulty to connect the windings. In order to evaluate the performance of the converter, a model was developed which is based on resistances, self inductance, and mutual inductances; for the determination of these inductances, the flux paths through the yokes and also through the air space surrounding the windings have been considered, besides the iron characteristic. The model was implemented using the software Micro-Cap, being assessed the voltage balance on the secondary side under balanced and also unbalanced load; in addition, the performance was evaluated under the occurrence of a fault on the secondary side (loss of one phase). The results obtained through simulations were compared with practical results measured on the prototype connected to a resistive load and also to a five-phase induction machine, being a good agreement between both results observed. For the resistive loads used during the tests, the voltages were very close to the predicted values, being the output voltages within an acceptable level of unbalance. However, for the operation under fault in one phase, the secondary voltages showed not acceptable unbalance. For the operation of the induction machine, the secondary voltages showed acceptable unbalance, even for the operation under fault and for all types of connection on the primary side. Finally, the induction in the magnetic yokes of the converter was investigated; in all tests and simulations, the maximal values in the magnetic parts did not surpass the design limits, ensuring that no significant saturation effects took place and thus keeping the magnetic losses within acceptable limits.

Submitted by RICARDO FONSECA BUZO null (ricardo.buzo@yahoo.com.br) on 2016-06-23T18:54:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_final_100%pronta.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-27T18:32:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buzo_rf_me_ilha.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T18:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buzo_rf_me_ilha.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o aumento das cargas elétricas não lineares nas redes de distribuição, intensifica-se o nível de correntes harmônicas responsáveis por distorções nos sinais elétricos, o que compromete a qualidade da energia elétrica. O emprego de dispositivos eletromagnéticos constitui atualmente uma alternativa promissora para mitigação de correntes harmônicas de sequência zero. São dispositivos robustos que, quando utilizados isoladamente ou em conjunto com outros arranjos, podem ser técnica e economicamente atraentes. O filtro eletromagnético é um dispositivo inserido paralelamente ao sistema com baixa impedância de sequência zero e elevada impedância de sequência positiva e negativa. Logo, para um filtro ideal, tem-se o confinamento das correntes harmônicas “triplens” sem que o fluxo de potência do sistema seja comprometido. Buscando-se aperfeiçoar o divisor de corrente de sequência zero entre o sistema e o filtro, o bloqueador eletromagnético é inserido em série ao sistema, devido a sua elevada impedância de sequência zero e baixa impedância para as sequências positiva e negativa. Este trabalho, por meio da teoria das transmitâncias, desenvolve uma metodologia de auxílio no dimensionamento e projeto do filtro e bloqueador eletromagnéticos, em função do percentual de filtragem desejado para a corrente de sequência zero. Para isto, são apresentados os equacionamentos das resistências e reatâncias sequenciais do filtro e bloqueador. Inicialmente, o dimensionamento e projeto do filtro são elaborados sem a presença do bloqueador, inserido apenas quando os resultados alcançados não forem satisfatórios. Em síntese, o desempenho do sistema de filtragem dimensionado e projetado é analisado através do próprio método proposto e do PSIM® , programa bastante difundido e consagrado para o desenvolvimento de simulações que envolvem sistemas de potência. Deste modo, é apresentado, consequentemente, um diagnóstico de aderência para o modelo proposto. / With the increase of non-linear electrical loads in the distribution networks, intensifies the level of harmonic currents responsible for the distortions in electrical signals, compromising the quality of electricity. The use of electromagnetic devices is currently a promising alternative to mitigation of harmonic currents of zero sequence. They are robust devices that when used alone or in conjunction with other arrangements can be technically and economically attractive. The electromagnetic filter is a device inserted in parallel to the system with low zero sequence impedance and high positive and negative sequence impedance. Thus, for an ideal filter, there is the confinement of “Triplens” harmonic currents without the power flow is compromised. Seeking to improve the zero sequence current divider between the system and the filter, the electromagnetic blocker is inserted in series to the system because of their high zero sequence impedance and low impedance for the positive sequence and negative sequence. This work, using the method of transmittances, develops an aid methodology to measure and design the electromagnetics filter and blocker, depending on the percentage of desired filtering for zero sequence current. For this, the sequential resistance equation and sequential reactance equation are presented to the filter and blocker. Initially, the measure and design filter are made without the presence of the blocker, inserted only when the results achieved are not satisfactory. In short, the filtering system performance measured and designed is analyzed using the proposed method and the PSIM®, widespread and dedicated program for the development of simulations involving electrical circuits. Thus, it is shown, therefore, a diagnosis of tack for the proposed model.

A dissertação aborda o desenvolvimento e testes de um conversor eletromagnético de 3 para 5 fases, sendo inicialmente avaliadas configurações conhecidas usando vários tipos de ligações. Foi desenvolvido um modelo baseado em resistências e indutâncias próprias e mútuas, para as quais caminhos de fluxo magnético através do núcleo de aço silício e também através do ar em torno dos enrolamentos foram considerados. Com base no modelo desenvolvido e nos resultados das simulações realizadas com o modelo, na sequência, foi projetado e construído um protótipo. O projeto levou em conta aspectos como equilíbrio de tensão nos secundários sob carga, aproveitamento do material dos enrolamentos e do núcleo, assim como a facilidade de conexão dos enrolamentos. Para as simulações do modelo utilizou-se o software Micro- Cap, tendo sido avaliado o equilíbrio nas tensões de saída do conversor sob carga equilibrada e desequilibrada, além de avaliar seu comportamento diante de falhas (abertura) de uma das fases da carga dos secundários. Os resultados das simulações foram comparados com os ensaios realizados no protótipo utilizando cargas resistivas e também um motor de indução pentafásico, tendo sido observada uma boa concordância entre ambos. Para as cargas resistivas utilizadas nos ensaios, as tensões ficaram muito próximas da simulação, mantendo as tensões nos secundários dentro de níveis aceitáveis de desequilíbrio. Contudo, na operação sob falha em uma das fases da carga, o nível de desequilíbrio de tensão apresentou-se acima do aceitável. Já para o motor de indução pentafásico utilizado nos ensaios, as tensões nos secundários apresentaram níveis aceitáveis de desequilíbrio, mesmo na operação sob falha em uma das fases da carga e independente da conexão dos enrolamentos primários. Finalmente, a indução no núcleo do conversor foi avaliada, sendo que em todos os ensaios e simulações, os valores máximos nas colunas do transformador não ultrapassaram os limites projetados, mostrando que não houve efeitos significativos de saturação e assim mantendo níveis aceitáveis de perdas no ferro. / This work addresses the development and test of an electromagnetic converter which can convert a three-phase system into a five-phase system. Initially, known configurations are evaluated which use several different types of connections. A prototype was designed and built considering aspects such as (1) voltage balanced under load on the secondary side, (2) utilization of the conductor and core material, and (3) difficulty to connect the windings. In order to evaluate the performance of the converter, a model was developed which is based on resistances, self inductance, and mutual inductances; for the determination of these inductances, the flux paths through the yokes and also through the air space surrounding the windings have been considered, besides the iron characteristic. The model was implemented using the software Micro-Cap, being assessed the voltage balance on the secondary side under balanced and also unbalanced load; in addition, the performance was evaluated under the occurrence of a fault on the secondary side (loss of one phase). The results obtained through simulations were compared with practical results measured on the prototype connected to a resistive load and also to a five-phase induction machine, being a good agreement between both results observed. For the resistive loads used during the tests, the voltages were very close to the predicted values, being the output voltages within an acceptable level of unbalance. However, for the operation under fault in one phase, the secondary voltages showed not acceptable unbalance. For the operation of the induction machine, the secondary voltages showed acceptable unbalance, even for the operation under fault and for all types of connection on the primary side. Finally, the induction in the magnetic yokes of the converter was investigated; in all tests and simulations, the maximal values in the magnetic parts did not surpass the design limits, ensuring that no significant saturation effects took place and thus keeping the magnetic losses within acceptable limits.

O trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia denominada modelo de núcleo reduzido, aplicada para avaliar o desempenho de máquinas elétricas no que tange a geometria e materiais empregados na fabricação do núcleo completo. Para fins de validação da metodologia utiliza-se um Atuador Planar de Indução Trifásico com dois graus de liberdade, comparando os resultados numéricos e experimentais. Através desta metodologia, pode-se realizar a análise dos fenômenos eletromagnéticos ocorridos no núcleo completo por meio da avaliação de seu modelo reduzido, composto neste caso por 33% do núcleo completo empregado no Atuador Planar de Indução Trifásico. A comprovação da metodologia do modelo de núcleo reduzido ocorreu através da fabricação de uma bancada de testes, composta por uma célula de carga para realizar aquisição da força de propulsão planar, interface de potência e os núcleos reduzidos com seguintes materiais ferromagnéticos: compósitos SMC 1P Somaloy 500®, Ferro resinado e Aço ABNT 1020. Com auxilio da estrutura de testes, validou-se o modelo numérico dos três núcleos reduzidos quanto a força de propulsão planar. Na análise dos dados experimentais e numéricos, o material Ferro resinado apresentou a diferença 14% referente a força de propulsão planar, sendo a maior diferença entre os materiais estudados. Com a convergência dos resultados experimental e numéricos, realiza-se a comparação numérica entre os núcleos reduzidos e completos utilizando-se os três materiais ferromagnéticos. A análise numérica do núcleo reduzido com o material SMC 1P Somaloy 500® apresentou o fator de relação médio da força de propulsão planar de 2,65 em relação ao núcleo completo. O núcleo completo com Aço ABNT 1020 resultou no consumo médio de 56,7Watts para gerar a força de propulsão planar de 1 Newton. Dessa forma, proporciona-se uma ferramenta de maior rapidez para fabricação e avaliação do desempenho de materiais ferromagnéticos utilizados no núcleo completo da máquina elétrica. / This paper presents the development of a methodology denominated low core model applied to evaluate the performance of electrical machines with respect to geometry and materials used in manufacturing of the complete core. For validation purposes of the methodology is used a Planar Three-phase Induction Actuator with two degrees of freedom, comparing the experimental and numerical results. Through this methodology, it is possible to perform the analysis of electromagnetic phenomena occurring in the complete core based evaluation of the reduced model, made in this case with 33% of the full core employed in the Planar Three-phase Induction Actuator. The verification of the reduced core model methodology occurred through the manufacture of a testing bench, which is composed of a load cell to realize the acquisition of the planar propulsion force, potency interface and reduced cores with the following ferromagnetic materials: SMC 1P Somaloy 500® composites, resinated Iron and Steel ABNT 1020. With the help of the test structure, it was validated the numerical model of the three reduced cores regarding to the planar propulsion force. In the analysis of experimental and numerical data, the resinated Iron material showed a 14% difference concerning the strength of the planar propulsion, which is the biggest difference between the materials studied. With the convergence of the experimental and numerical results, a numerical comparison is performed between the reduced and complete cores using the three ferromagnetic materials. The numerical analysis of the reduced core with the SMC 1P Somaloy 500® material showed the average ratio of the planar factor propulsive force of 2.65 when compared with the complete core. The complete core with ABNT 1020 Steel resulted in an average consumption of 56.7 Watts to generate a planar propulsive force of 1 Newton. Thus, it is provided a faster tool for manufacturing and evaluation of ferromagnetic materials performance used in the complete core of the electric machine.

O trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia denominada modelo de núcleo reduzido, aplicada para avaliar o desempenho de máquinas elétricas no que tange a geometria e materiais empregados na fabricação do núcleo completo. Para fins de validação da metodologia utiliza-se um Atuador Planar de Indução Trifásico com dois graus de liberdade, comparando os resultados numéricos e experimentais. Através desta metodologia, pode-se realizar a análise dos fenômenos eletromagnéticos ocorridos no núcleo completo por meio da avaliação de seu modelo reduzido, composto neste caso por 33% do núcleo completo empregado no Atuador Planar de Indução Trifásico. A comprovação da metodologia do modelo de núcleo reduzido ocorreu através da fabricação de uma bancada de testes, composta por uma célula de carga para realizar aquisição da força de propulsão planar, interface de potência e os núcleos reduzidos com seguintes materiais ferromagnéticos: compósitos SMC 1P Somaloy 500®, Ferro resinado e Aço ABNT 1020. Com auxilio da estrutura de testes, validou-se o modelo numérico dos três núcleos reduzidos quanto a força de propulsão planar. Na análise dos dados experimentais e numéricos, o material Ferro resinado apresentou a diferença 14% referente a força de propulsão planar, sendo a maior diferença entre os materiais estudados. Com a convergência dos resultados experimental e numéricos, realiza-se a comparação numérica entre os núcleos reduzidos e completos utilizando-se os três materiais ferromagnéticos. A análise numérica do núcleo reduzido com o material SMC 1P Somaloy 500® apresentou o fator de relação médio da força de propulsão planar de 2,65 em relação ao núcleo completo. O núcleo completo com Aço ABNT 1020 resultou no consumo médio de 56,7Watts para gerar a força de propulsão planar de 1 Newton. Dessa forma, proporciona-se uma ferramenta de maior rapidez para fabricação e avaliação do desempenho de materiais ferromagnéticos utilizados no núcleo completo da máquina elétrica. / This paper presents the development of a methodology denominated low core model applied to evaluate the performance of electrical machines with respect to geometry and materials used in manufacturing of the complete core. For validation purposes of the methodology is used a Planar Three-phase Induction Actuator with two degrees of freedom, comparing the experimental and numerical results. Through this methodology, it is possible to perform the analysis of electromagnetic phenomena occurring in the complete core based evaluation of the reduced model, made in this case with 33% of the full core employed in the Planar Three-phase Induction Actuator. The verification of the reduced core model methodology occurred through the manufacture of a testing bench, which is composed of a load cell to realize the acquisition of the planar propulsion force, potency interface and reduced cores with the following ferromagnetic materials: SMC 1P Somaloy 500® composites, resinated Iron and Steel ABNT 1020. With the help of the test structure, it was validated the numerical model of the three reduced cores regarding to the planar propulsion force. In the analysis of experimental and numerical data, the resinated Iron material showed a 14% difference concerning the strength of the planar propulsion, which is the biggest difference between the materials studied. With the convergence of the experimental and numerical results, a numerical comparison is performed between the reduced and complete cores using the three ferromagnetic materials. The numerical analysis of the reduced core with the SMC 1P Somaloy 500® material showed the average ratio of the planar factor propulsive force of 2.65 when compared with the complete core. The complete core with ABNT 1020 Steel resulted in an average consumption of 56.7 Watts to generate a planar propulsive force of 1 Newton. Thus, it is provided a faster tool for manufacturing and evaluation of ferromagnetic materials performance used in the complete core of the electric machine.

O trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia denominada modelo de núcleo reduzido, aplicada para avaliar o desempenho de máquinas elétricas no que tange a geometria e materiais empregados na fabricação do núcleo completo. Para fins de validação da metodologia utiliza-se um Atuador Planar de Indução Trifásico com dois graus de liberdade, comparando os resultados numéricos e experimentais. Através desta metodologia, pode-se realizar a análise dos fenômenos eletromagnéticos ocorridos no núcleo completo por meio da avaliação de seu modelo reduzido, composto neste caso por 33% do núcleo completo empregado no Atuador Planar de Indução Trifásico. A comprovação da metodologia do modelo de núcleo reduzido ocorreu através da fabricação de uma bancada de testes, composta por uma célula de carga para realizar aquisição da força de propulsão planar, interface de potência e os núcleos reduzidos com seguintes materiais ferromagnéticos: compósitos SMC 1P Somaloy 500®, Ferro resinado e Aço ABNT 1020. Com auxilio da estrutura de testes, validou-se o modelo numérico dos três núcleos reduzidos quanto a força de propulsão planar. Na análise dos dados experimentais e numéricos, o material Ferro resinado apresentou a diferença 14% referente a força de propulsão planar, sendo a maior diferença entre os materiais estudados. Com a convergência dos resultados experimental e numéricos, realiza-se a comparação numérica entre os núcleos reduzidos e completos utilizando-se os três materiais ferromagnéticos. A análise numérica do núcleo reduzido com o material SMC 1P Somaloy 500® apresentou o fator de relação médio da força de propulsão planar de 2,65 em relação ao núcleo completo. O núcleo completo com Aço ABNT 1020 resultou no consumo médio de 56,7Watts para gerar a força de propulsão planar de 1 Newton. Dessa forma, proporciona-se uma ferramenta de maior rapidez para fabricação e avaliação do desempenho de materiais ferromagnéticos utilizados no núcleo completo da máquina elétrica. / This paper presents the development of a methodology denominated low core model applied to evaluate the performance of electrical machines with respect to geometry and materials used in manufacturing of the complete core. For validation purposes of the methodology is used a Planar Three-phase Induction Actuator with two degrees of freedom, comparing the experimental and numerical results. Through this methodology, it is possible to perform the analysis of electromagnetic phenomena occurring in the complete core based evaluation of the reduced model, made in this case with 33% of the full core employed in the Planar Three-phase Induction Actuator. The verification of the reduced core model methodology occurred through the manufacture of a testing bench, which is composed of a load cell to realize the acquisition of the planar propulsion force, potency interface and reduced cores with the following ferromagnetic materials: SMC 1P Somaloy 500® composites, resinated Iron and Steel ABNT 1020. With the help of the test structure, it was validated the numerical model of the three reduced cores regarding to the planar propulsion force. In the analysis of experimental and numerical data, the resinated Iron material showed a 14% difference concerning the strength of the planar propulsion, which is the biggest difference between the materials studied. With the convergence of the experimental and numerical results, a numerical comparison is performed between the reduced and complete cores using the three ferromagnetic materials. The numerical analysis of the reduced core with the SMC 1P Somaloy 500® material showed the average ratio of the planar factor propulsive force of 2.65 when compared with the complete core. The complete core with ABNT 1020 Steel resulted in an average consumption of 56.7 Watts to generate a planar propulsive force of 1 Newton. Thus, it is provided a faster tool for manufacturing and evaluation of ferromagnetic materials performance used in the complete core of the electric machine.