Este trabalho aborda a aplicação de uma máquina elétrica síncrona do tipo tubular linear de ímãs permanentes em um sistema de suspensão semiativa. O uso de amortecedores eletromagnéticos lineares em sistemas de suspensão não é uma ideia nova, mas a maioria dos trabalhos publicados sobre este assunto concebem soluções ativas e negligenciam as semiativas, sobretudo com estudos experimentais. Nesta pesquisa é discutido um modelo dinâmico eletromecânico acoplado de um sistema de suspensão semiativa, considerando um amortecedor eletromagnético linear e também apresentando dados experimentais. Leis da mecânica clássica e do eletromagnetismo são aplicadas para descrever o sistema que combina teoria de vibrações e máquinas elétricas. Um modelo virtual com vários subsistemas foi implementado no ambiente MATLABR /Simulink/Simscape para associar equações e simular o desempenho global. Para o caso passivo, os resultados numéricos e experimentais validam os parâmetros e confirmam a funcionalidade do sistema e a metodologia proposta. Simulações e testes experimentais para o caso semiativo são consistentes, mostrando uma melhoria na transmissibilidade de deslocamento, em relação ao modo passivo, e a possibilidade de regeneração de energia. / This work addresses the application of a tubular linear permanent magnet synchronous machine working as a damper for a semi-active suspension system. The use of linear electromagnetic dampers in suspension systems is not a new idea. However, most published papers on this subject outline active solutions and neglect semi-active ones, above all, with experimental studies. Here a dynamic mechanicalelectromagnetic coupled model for a semi-active suspension system is reported. This is in conjunction with a linear electromagnetic damper and also presents experimental data. Classical laws of mechanics and electromagnetics are applied to describe a dynamic model combining vibration and electrical machines theories. A multifaceted MATLABR /Simulink/Simscape model was implemented to incorporate equations and simulate global performance. For the passive case, numerical and experimental results validate the parameters and confirm system function and the proposed methodology. Simulation and practical results for the semi-active case are consistent, showing an improvement in the displacement transmissibility and the possibility of energy regeneration.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL LUIS KLEIN.pdf: 5183881 bytes, checksum: c72755a48cf9cf0f75f8a8c73a4fe23c (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study is about the design and implementation of a programmable ac electronic load with power regeneration capability. This equipment can be used in burn-in tests and at the development of switching power supplies. The main advantages of this kind of emulator is the power consumption reduction, lower volume compared to conventional loads, no cooling additional costs, peak load reduction, agility and easiness of non-linear and linear current load profile configuration. The emulator is composed by a current controlled rectifier, which drains from the equipment under test the desired current profile, and a current controlled inverter connected to the grid, which is responsible for power regenerating. Initially, a study for applications of the emulator is shown, where standards and tests requirements are analyzed. Afterward, the power structure of the emulator is shown. After that, the high frequencies filters are analyzed and designed, the circuit mathematical models are obtained, then a control project methodology based on frequency is shown. Simulation results complement the study and prove the applied methodology. Finally, a 4.5kVA prototype is developed and tested. The experimental results are analyzed and discussed. / Este estudo trata do projeto e implementação de uma carga eletrônica ca programável com regeneração de energia. Este equipamento pode ser empregado nos testes de Burn-in ou ensaios de desenvolvimento de fontes chaveadas. Dentre as principais vantagens na utilização do emulador, destacam-se: redução do consumo de energia elétrica, redução da área ocupada pelos dispositivos de testes com cargas convencionais, redução dos custos de instalação e de consumo de energia dos sistemas de refrigeração, redução dos picos de demanda de potência, facilidade e agilidade na configuração dos mais variados tipos de cargas lineares e nãolineares. O emulador é formado por um retificador controlado em corrente, responsável por drenar do EST o perfil de corrente desejado, e um inversor controlado em corrente, responsável pela injeção de corrente na rede elétrica, em contra-fase com a tensão, caracterizando a regeneração de energia. Inicialmente é apresentado um estudo das aplicações para o emulador, onde são analisadas as normas vigentes para testes de equipamentos com carga. Em seguida são apresentadas as estruturas de potência do emulador. Após isto são analisados e projetados os filtros de alta frequência, obtidos os modelos matemáticos dos circuitos necessários para o projeto dos controladores, assim como é apresentada uma metodologia de projeto de controle baseado na resposta em frequência. Resultados de simulação complementam o estudo e comprovam a metodologia apresentada. Para finalizar, um protótipo de 4,5kVA é desenvolvido e ensaiado, onde os resultados experimentais são analisados e discutidos.