Orientadores: Katia Lucchesi Cavalca, Eduardo Paiva Okabe / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_PedroMenezes_M.pdf: 1559305 bytes, checksum: 5e83f98a9c2a81717c597a0f31a71208 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Um sistema rotativo, quando gira, pode apresentar precessão no mesmo sentido (precessão direta) ou no sentido contrário (precessão retrógrada) ao da rotação. Estes dois modos combinados podem definir o comportamento da vibração do rotor. A formulação direcional é utilizada para representar os modos de precessão, possibilitando a obtenção da resposta dos modos diretos e retrógrados, separados no domínio da freqüência. O modo retrógrado, que pode ser resultado da anisotropia do sistema, deve ser evitado, já que provoca variações constantes nas tensões de tração e compressão nas fibras do eixo, o que pode propagar trincas e causar falha por fadiga. Este trabalho tem o objetivo de analisar a influência do grau de anisotropia dos mancais e da estrutura de suporte na resposta do modo retrógrado de precessão. Diversas configurações de sistema rotor-mancais foram modelados e estudados, utilizando coordenadas direcionais, para diferentes graus de anisotropia dos mancais flexíveis. Foram utilizados modelos de eixo rígido e flexível, incluindo um modelo de elementos finitos. Diferentes modelos experimentais de fundação foram incorporados ao sistema rotor-mancais. Os principais modos da fundação foram representados por coordenadas principais, e o sistema resultante é, portanto, representado por coordenadas mistas (físicas para o rotor e principais para a fundação). / Abstract: A rotating system, as it spins, can perform a whirling at the same direction (forward whirl) or at the opposite direction (backward whirl). These two whirling modes can define the rotor's vibration behavior. The directional formulation is used in modal analysis to represent the whirling modes, so it can be possible to obtain the forward and backward response separately on the frequency domain. The backward mode, that may occur as a result of the system's anisotropy, must be avoided, since it generates constant variations of the traction and compression tensions at the shaft, which can provoke fatigue failure. The objective of this work is to analyze the influence of the anisotropy degree of the bearings and supporting structure on the backward mode of whirl. Different rotor-bearings configuration where modeled and studied, using directional coordinates, for different bearings' coefficients. Rigid and flexible shaft models where used, including a finite elements model. For a better understanding of the system's response, different experimental supporting structure (foundation) models where incorporated to the rotor-bearings system, and the directional response of the rotor-bearings-foundation system was calculated. The main foundation modes were represented by modal coordinates, and the resulting system is, thus, represented by mixed coordinates (physical coordinates for the rotor and modal coordinates for the foundation). / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:41:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_HelioFioride_D.pdf: 2921981 bytes, checksum: 83a1aae9466f9a33a00043c950bea261 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, foi realizada a análise e validação de um modelo de sistema rotativo sustentado por mancais hidrodinâmicos. Para isto, considerou-se um modelo não-linear de mancal hidrodinâmico. A parte girante do sistema foi modelada pelo Método dos Elementos Finitos. Este modelo é capaz de simular a resposta do sistema a auto-excitação causada pelo ilme de óleo no mancal hidrodinâmico. Para calibração do modelo, um método de ajuste metaheurístico, baseado em Algoritmo Genético e Recozimento Simulado foi aplicado. Após o ajuste do modelo, compararam-se os resultados da simulação, considerando o resultado do ajuste, e resultados adquiridos na bancada experimental de teste do Laboratório de Máquinas Rotativas (DPM) na Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP. Uma especial atenção foi dada na análise dos esforços hidrodinâmicos, pois se buscou levantar os coeficientes dinâmicos lineares (coeficientes de amortecimento e rigidez) dos mancais através dos resultados obtidos experimentalmente e pelas simulações. Além disto, foram estimados coeficientes não-lineares das forças, os quais são relacionados a termos quadráticos de deslocamentos e velocidades e suas combinações, ressaltando o caratê não-linear deste tipo de mancais. Os resultados demonstraram que o modelo não-linear de mancais hidrodinâmicos é capaz de representar a instabilidade fluidoinduzida / Abstract: In this investigation, the analysis and validation of rotative system supported by hydrodynamic journal bearings was accomplished. A non-linear hydrodynamic bearing model was considered. The rotary shaft and rotor mass were modeled by The Finite Element Method. The combination of these models is able to simulate the system response to the auto-excitation caused by the oil film instabilities in the journal bearing. In order to calibrate the model, a metaheuristic method, based in Genetic Algorithm and Simulated Annealing, was applied. After the model fitting, the simulation results, taking into account the fitting results, and experimental results acquired from the experimental set-up at the Rotating Machine Laboratory in the Department of Mechanical Design of the Mechanical Engineering Faculty at UNICAMP. A special attention was directed to the hydrodynamic forces, because the dynamic bearing coefficients (stiffness and damping coefficients) were evaluated through simulated and experimental results. Moreover, non-linear coefficients of the forces were also estimated. These coefficients are related to quadratic terms of displacements and velocities and ççtheir combinations, highlighting the non-linear feature of this kind of bearing. The results showed hat the non-linear journal bearing model is able to represent the fluid-induced instability / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo Roberto Gabriel Kurka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_KarendeLolo_D.pdf: 2419963 bytes, checksum: 554ac4d31b46ae66bd610d91ebaa931a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo propor um modelo de dinâmica flexível dos componentes de um compressor alternativo monocilíndrico de refrigeração. Tal modelo representa um aperfeiçoamento da modelagem dinâmica utilizada, que supõe mancais rotativos fixos ou pinados. A modelagem dinâmica flexível do compressor é útil na analise dos esforços de natureza elástica e dissipativa que ocorrem nos mancais de sustentação do conjunto. Esses resultados podem também ser utilizados numa correta medição da energia dissipada pelos mancais. O modelo dinâmico utiliza um mecanismo biela-manivela, pistão e eixo, sujeitos ao carregamento da pressão que o fluido refrigerante exerce sobre o pistão no interior do cilindro. A modelagem incorpora efeitos giroscópicos e utiliza mancais flexíveis nos acoplamentos dos componentes, o que proporciona maior mobilidade ao modelo. O Método de Newton Euler é utilizado na analise das forças e momentos atuantes no sistema para a obtenção das equações diferenciais que representam o seu movimento. As equações dinâmicas, por sua vez, são resolvidas numericamente através do método de Runge-Kutta. Observou-se que a modelagem da oscilaãoo dos componentes rotativos no conjunto eixo-biela-manivela é capaz de produzir esforços diferenciados nos mancais do compressor quando comparado aos esforços de mancal presentes num modelo pinado / Abstract: The work consists in fiding a flexible dynamics model of a single cylinder, reciprocating refrigeration gas compressor. The model represents an improval to the current dynamic model of compressors, that use fixed or pinned rotation journal bearings. An efficient dynamic model of the compressor is useful in the analysis of elastic and dissipative loads that occur in the system¿s internal bearings. The results produced by the model can also be employed in the correct measurement of the energy dissipated at the bearings. The dynamic model consists of a rotor, cranckshaft, connecting rod and piston, all subject to the load from compression of the refrigerant fluid. The model incorporates gyroscopic effects and utilizes flexible bearing couplings, which yield greater mobilty to the moving mechanisms. The Newton-Euler method is used in the analysis of acting forces and torques, establishing the necessary differential equations that describe the movement of the system. A numerical solution of the dynamic equations is obtained through use of the Runge-Kutta method. Application of the model shows that oscillations of the rotating internal components of the compressor yield increased loads to the bearings, as compared to a pinned rotation model / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:45:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel_GregoryBregion_D.pdf: 5439822 bytes, checksum: 616b0f86a01472d86d7a1b9dc7943ea0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo analisar o comportamento termohidrodinâmico de mancais hidrodinâmicos segmentados e avaliar a influência da temperatura nas características dinâmicas (coeficiente equivalente de rigidez e de amortecimento) desses mancais. Por esse motivo, foi desenvolvido um modelo termohidrodinâmico para análise em mancais segmentados, permitindo assim determinar a distribuição de pressão no filme lubrificante juntamente com a distribuição de temperatura. O método de volumes finitos é utilizado na discretização do modelo termohidrodinâmico desenvolvido para resolução da equação de Reynolds e da equação de energia. A partir da distribuição de pressão e de temperatura no filme lubrificante do mancal pode-se calcular as forças hidrodinâmicas atuantes no mancal, a posição de equilíbrio do eixo no mancal e, consequentemente, os coeficientes equivalentes de rigidez e de amortecimento. Os resultados obtidos através do modelo termohidrodinâmico (THD) foram então comparados com os resultados obtidos através do modelo hidrodinâmico clássico (HD), em que o filme lubrificante é considerando isoviscoso, possibilitando analisar a influência da variação da temperatura do filme lubrificante na determinação dos coeficientes equivalentes de rigidez e de amortecimento do mancal. A validação experimental do modelo termohidrodinâmico desenvolvido é realizada a partir de dados de temperatura obtidos em um mancal hidrodinâmico segmentado operando em uma turbina a vapor. Os resultados apresentados neste trabalho mostram as distribuições de pressão, as distribuições de temperatura, a posição de equilíbrio do eixo e dos segmentos do mancal, as forças hidrodinâmicas no mancal, os coeficientes equivalentes de rigidez e de amortecimento na forma completa e na forma reduzida (síncrono e não síncrono), o que permite realizar uma análise das condições de lubrificação e do comportamento dinâmico de mancais hidrodinâmicos segmentados / Abstract: This work aims to analyze the thermohydrodynamic behavior of tilting pad journal bearings and evaluate the temperature influence on the dynamics characteristics (equivalent stiffness and damping coefficients) of these bearings. For this reason, a thermohydrodynamic model was developed to analyze tilting pad journal bearings, leading to the evaluation of the pressure distribution in the oil film jointly with the temperature distribution. The Finite Volume Method is applied in this thermohydrodynamic model to solve the Reynolds' Equation and the Energy Equation. From the distributions of pressure and temperature in the oil film, it is possible to determine the hydrodynamic forces on the bearing, the equilibrium position of the shaft in the bearing and, consequently, the equivalent stiffness and damping coefficients. The results obtained through the thermohydrodynamic model (THD) were compared with the results obtained through the hydrodynamic model (HD), in which the oil film is considered isoviscous, what enables the analysis of the influence of the temperature variation of the oil film in the determination of the equivalent stiffness and damping coefficients of the bearing. The experimental validation of the developed thermohydrodynamic model was accomplished using the temperature measurements obtained in a tilting pad journal bearing operating in a steam turbine. The results presented in this work show the pressure distribution, the temperature distribution, the equilibrium position of the shaft and the pads in the bearing, the hydrodynamic forces in the bearing and the equivalent stiffness and damping coefficients in the full and reduced form (synchronous and non-synchronous), bringing to the analysis of the lubrication condition and the dynamic behavior of tilting pad journal bearing / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Maria Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mastaler_Alexandre_M.pdf: 8070977 bytes, checksum: 67729451cedeb65f0b15eb1a17a3fead (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O comando de válvulas é um sistema utilizado em motores à combustão, que tem como função controlar a abertura e fechamento de válvulas de circulação dos gases envolvidos na combustão. Ele é composto por diversos subsistemas; Um desses subsistemas é o contato balancim/pivô, onde o comando aciona o balancim para que esse acione a válvula e utilize o pivô como elemento de suporte. O conhecimento desse subsistema é importante para a avaliação de desgastes e ruídos provenientes desse contato, assim como, avaliações do atrito para otimização geral do comando. Para que haja a redução de desgaste, o pivô deve girar em relação ao balancim, mas existem certas aplicações em que o giro do pivô não é possível. Baseando-se na equação de Reynolds, o filme de óleo ao redor do pivô será avaliado e calculado com relação à distribuição de pressão. Com o conhecimento da distribuição de pressão, poderemos saber quais as forças envolvidas no subsistema. Considerando-se o atrito e os momentos gerados pelo balancim no pivô, chegamos às condições de equilíbrio do sistema. Com essas avaliações observaremos as condições que permitam a rotação do pivô em relação ao balancim / Abstract: The Valve Train System used in combustion engines have the ability to command the opening and closure of gas circulation valves control that takes part in combustion. It is formed by many sub-systems. One of these systems is the finger follower/pivot contact, where the command starts the finger follower for valve starts and uses the pivot as a support element. The knowledge of this sub-system is important to ware and noise evaluation that came ftom this contact, as well as, ftiction evaluation for the command general optimization. To reduce wear, the pivot must turn in finger follower relation, but in some applications the pivot tum is not possible. The oil film around the pivot is ca1culated in relation of its pressure distribution as Reynolds Equation. Through the knowledge of pressure distribution, the forces in the sub-system are known. Considering the ftiction and the moments generated by the balancing in the pivot, we carne to balance conditions in the system. With these evaluations we noticed the condition that allows the pivot rotation in relation to the balancing / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Vibrações são intrínsecas às máquinas rotativas e, embora não possam ser completamente eliminadas, devem ser controladas de modo a se evitar fadiga e até mesmo falha da máquina. Neste contexto, devido à sua capacidade de alterar as características dinâmicas destas máquinas, os mancais ativos são uma solução efetiva a fim de se reduzir vibrações em rotores, permitindo não só maior ciclo de vida, mas também aumento de confiabilidade e desempenho. Frequentemente, o projeto do sistema de controle destes mancais baseia-se em um modelo matemático da planta, o qual pode ser de difícil obtenção e, devido à adoção de hipóteses simplificadoras (inerentes ao processo de modelagem), pode ser impreciso. Com base nestes conceitos, propõe-se a utilização de uma técnica de controle do tipo proporcional-derivativa baseada em medições de resposta em frequência (livre de modelos matemáticos) aplicada ao controle de vibrações em sistemas rotativos, contornando dificuldades de modelagem. Esta técnica é testada experimentalmente em uma bancada de testes cujos elementos de atuação são os eletromagnetos de um mancal ativo, e um algoritmo para a identificação automática das FRFs do sistema (algoritmo de autoidentificação) é desenvolvido e implementado, permitindo, de forma autônoma, o cálculo dos ganhos ótimos do controlador PD visando atenuação de vibrações. Com base nos resultados obtidos, tem-se que este trabalho é um estudo preliminar que pode viabilizar o desenvolvimento de um mancal ativo inteligente, o qual, a partir de medições do deslocamento do eixo, seria capaz de obter a resposta em frequência do sistema e determinar, de forma automática, os ganhos ótimos do controlador, possibilitando o controle autônomo de vibrações em sistemas rotativos, a partir de um algoritmo de autoidentificação e de uma metodologia de controle livre de modelos. / Vibrations are intrinsic to rotating machinery and, although they cannot be completely eliminated, it is important to control this kind of motion with the objective of avoiding fatigue and even failure of the machine. In this context, due to their capacity of changing the dynamic characteristics of these machines, active bearings are an effective solution to reduce vibration in rotors, allowing not only longer lifecycle, but also higher performance. Frequently, the design of the control system of these bearings is based on a mathematical model of the plant, whose obtainment can be hard and, due to the adoption of simplifying hypotheses (inherent to the modeling process), it may be imprecise. Keeping in mind these concepts, this dissertation proposes the use of a proportional-derivative control technique based on frequency response measurements (free of mathematical models) applied to the vibration control of rotating systems, overcoming modeling difficulties. This technique is experimentally tested in a test rig whose actuation elements are the electromagnets of an active bearing, and an algorithm for automatic identification of the system\'s FRFs (self-identification algorithm) is developed and implemented, allowing, in an autonomous way, the calculation of the optimum gains of the PD controller aiming at controlling vibrations. Based on the obtained results, this work consists in a preliminary study that may enable the development of a smart active bearing, which, from measurements of the shaft\'s displacement, would be capable of obtaining the frequency response of the system and determine, automatically, the optimum gains of the controller, making it possible the autonomous vibration control in rotating systems, from a self-identification algorithm and a model-free control methodology.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FlavioMCBA_capa_ate_pag14.pdf: 7935796 bytes, checksum: 6c2f3a3c824a915c716376ff053cdb86 (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / This dissertation dea1s with the active magnetic suspension controI system of an induction bearingIess motor configured with split windings. It analyses a dynamic modeI for the radial magnetic forces actuating on the rotor. From that, it proposes a new approach for the composition of the currents imposed to the machine's stator. It shows the tests accomplished with a prototype, proving the usefulness of the new actuating structure for the radial positioning controI. Finnaly, it points out the importance of adapting this structure to well-known rotational controI techniques, continuing this kind of equipment research, which is carried out at Federal University of Rio Grande do Norte since 2000 / Esta disserta??o trata do sistema de controle de suspens?o magn?tica ativa do rotor de um motor de indu??o sem mancais na configura??o com bobinado dividido. Analisa um modelo din?mico para as for?as magn?ticas radiais atuantes sobre o rotor. A partir disso, prop?e um novo esquema de composi??o das correntes impostas ao estator da m?quina. Mostra os testes realizados sobre um prot?tipo, provando a utilidade da nova estrutura de atua??o para o controle de posi??o radial. Por fim, indica a import?ncia de se adaptar esta estrutura a t?cnicas de controle rotacional consagradas, dando continuidade ao desenvolvimento da pesquisa sobre este tipo de equipamento, que ? realizada na Universidade Federal do Rio Grande do Norte desde 2000

Vibrações são intrínsecas às máquinas rotativas e, embora não possam ser completamente eliminadas, devem ser controladas de modo a se evitar fadiga e até mesmo falha da máquina. Neste contexto, devido à sua capacidade de alterar as características dinâmicas destas máquinas, os mancais ativos são uma solução efetiva a fim de se reduzir vibrações em rotores, permitindo não só maior ciclo de vida, mas também aumento de confiabilidade e desempenho. Frequentemente, o projeto do sistema de controle destes mancais baseia-se em um modelo matemático da planta, o qual pode ser de difícil obtenção e, devido à adoção de hipóteses simplificadoras (inerentes ao processo de modelagem), pode ser impreciso. Com base nestes conceitos, propõe-se a utilização de uma técnica de controle do tipo proporcional-derivativa baseada em medições de resposta em frequência (livre de modelos matemáticos) aplicada ao controle de vibrações em sistemas rotativos, contornando dificuldades de modelagem. Esta técnica é testada experimentalmente em uma bancada de testes cujos elementos de atuação são os eletromagnetos de um mancal ativo, e um algoritmo para a identificação automática das FRFs do sistema (algoritmo de autoidentificação) é desenvolvido e implementado, permitindo, de forma autônoma, o cálculo dos ganhos ótimos do controlador PD visando atenuação de vibrações. Com base nos resultados obtidos, tem-se que este trabalho é um estudo preliminar que pode viabilizar o desenvolvimento de um mancal ativo inteligente, o qual, a partir de medições do deslocamento do eixo, seria capaz de obter a resposta em frequência do sistema e determinar, de forma automática, os ganhos ótimos do controlador, possibilitando o controle autônomo de vibrações em sistemas rotativos, a partir de um algoritmo de autoidentificação e de uma metodologia de controle livre de modelos. / Vibrations are intrinsic to rotating machinery and, although they cannot be completely eliminated, it is important to control this kind of motion with the objective of avoiding fatigue and even failure of the machine. In this context, due to their capacity of changing the dynamic characteristics of these machines, active bearings are an effective solution to reduce vibration in rotors, allowing not only longer lifecycle, but also higher performance. Frequently, the design of the control system of these bearings is based on a mathematical model of the plant, whose obtainment can be hard and, due to the adoption of simplifying hypotheses (inherent to the modeling process), it may be imprecise. Keeping in mind these concepts, this dissertation proposes the use of a proportional-derivative control technique based on frequency response measurements (free of mathematical models) applied to the vibration control of rotating systems, overcoming modeling difficulties. This technique is experimentally tested in a test rig whose actuation elements are the electromagnets of an active bearing, and an algorithm for automatic identification of the system\'s FRFs (self-identification algorithm) is developed and implemented, allowing, in an autonomous way, the calculation of the optimum gains of the PD controller aiming at controlling vibrations. Based on the obtained results, this work consists in a preliminary study that may enable the development of a smart active bearing, which, from measurements of the shaft\'s displacement, would be capable of obtaining the frequency response of the system and determine, automatically, the optimum gains of the controller, making it possible the autonomous vibration control in rotating systems, from a self-identification algorithm and a model-free control methodology.

[pt] A Dissertação aqui apresentada descreve um acidente em um rotor de máquina de grande porte (compressor de ar) de uma fábrica de fertilizante cujas conseqüências foram perdas financeiras de alta monta tanto para a empresa quanto para o Estado, pela importância econômica onde a fábrica é situada. O objetivo da Dissertação foi simular matematicamente o acidente ocorrido e esclarecer o mesmo. Para se chegar ao diagnóstico do problema se modelou o rotor e o discretizou pelo Método de Elementos Finitos. As técnicas de investigação do problema e a sua seqüência de investigação podem ser tomadas como base em investigação de eventuais acidentes envolvendo rotores futuramente. O capítulo relativo a Análise Modal será extraído como base de apostila para curso envolvendo pessoal da área de Manutenção Mecânica. / [en] A problem related with an air compressor gave birth to the MSc Thesis. Problems related with rotative machines are usual in the industrial field. Difficulties come from the data gathering in order to analyze, and propose a theory of failure in order to explain and avoid the recurrence of such problem. Modelling a rotor with a Timoshenko beam element and the discretization by finite element method permit the dynamical analysis and the modal analysis of the rotor considering its interaction with the radial and thrust bearings (assuming stiffness and rigidity). The work is divided in seven chapters: chapter one introduces the work and gives the overview of it; chapter two describes the industrial problem; chapter three is a brief explanation of bearing types and the fundamental principle of lubrication; chapter four introduces vibration theory and modal analysis; chapter five introduces the finite element method; chapter six is the simulation of the problem, using tailor-made MATLABr programs to reconstruct the problem and to compare the test field results with the here mentioned formulation; chapter seven discusses the results and proposes future works. Appendix shows the kinetic theory and the beam deformation model used in the program and the Laval simple rotor as a limited description of the dynamic of a rotor with distributed mass, rigidity and stiffness. The aim of this work is to help understand and avoid the recurrence of the failure described and to easy the understanding of modal analysis for new engineers and technicians which will deal with rotor dynamics.

Esta dissertação tem como objetivo o projeto de um mancal magnético para rodas de reação com aplicação na malha de controle de atitude de satélites. Mancais magnéticos são alternativas aos mancais tradicionais tais como os de esferas ou de lubrificação seco pois trabalham sem contato mecânico entre o rotor e o estator, minimizando assim a fricção entre ambas as partes. Além da minimização do atrito, o ganho em confiabilidade e vida útil da roda de reação é considerável por não apresentar desgastes mecânicos. Devido às consequências de qualquer fricção no movimento relativo entre a inércia (parte rotativa da roda de reação) e o satélite, o mancal torna-se um componente crítico da roda de reação. A fricção se traduz não apenas num maior consumo de potência elétrica, como também na introdução de uma zona morta de atuação em torque, bem como na limitação da vida útil da roda de reação devido ao gradual desgaste do mancal. O mancal proposto possui dois graus de liberdade axiais ativamente controlados e faz uso de ímãs para a estabilização passiva dos demais graus de liberdade. Ao longo do desenvolvimento são apresentados modelos não lineares dos campos magnéticos e das forças atuantes no mancal são encontrados. Com esses modelos, uma otimização é realizada a fim de encontrar melhores características. Um modelo não linear da dinâmica do rotor é desenvolvido e um controle PID capaz de estabilizar o rotor em seu ponto de equilíbrio é apresentado com o objetivo de demonstrar a viabilidade da topologia proposta. / The main objective of this work is to project a magnetic bearing for reaction wheels with application in satellite attitude control. Magnetic bearings are alternatives to traditional bearings such as ball or dry lubrication because they work without mechanical contact between the rotor and the stator thereby minimizing friction between both parts. In addition to minimizing friction, the gain in reliability and lifetime of the reaction wheel is considerable as a consequence of the absence of wear. Because of the consequences of any friction in the relative movement between the inertia (of the reaction wheel) and the satellite ( which is rigidly connected to the satellite body), the bearing becomes a critical component of the reaction wheel. The friction gives rise not only to a greater consumption of electric power, as well as the introduction of a torque dead zone operation, in a reduced lifetime of the reaction wheel due to gradual wear of the bearing. The proposed bearing has two axial degrees of freedom actively controlled and makes use of magnets for the passive stabilization of other degrees of freedom. Nonlinear models of magnetic fields and forces acting on the bearing are presented. With these models, an optimization is performed to find the best bearing characteristics. A nonlinear model rotor dynamics is developed and a PID control capable of stabilizing the active degrees of freedom presented.