Desenvolvimento de um modelo dinâmico do processo de acoplamento de uma embreagem magnética

Abstract

Este trabalho trata da simulação computacional de uma embreagem de acionamento eletromagnético presente em uma bancada experimental utilizada em testes de eficiência energética de motores elétricos. A modelagem do sistema de acoplamento passa por três etapas distintas: modelagem teórica magnética, modelagem teórica mecânica e implementação numérica-computacional. Nas duas primeiras etapas, é apresentada toda teoria envolvida no processo de acoplamento, nos âmbitos magnético e mecânico, enquanto na terceira é definida completamente a dinâmica de interação entre as diversas variáveis consideradas no pacote computacional Matlab/Simulink®. Tendo a modelagem sido completada, parte-se para a medição experimental dos diversos parâmetros considerados, para implementação nos referidos modelos. A validação dos modelos teóricos é feita via comparação dos resultados matemáticos com as variáveis intermediárias medidas experimentalmente, enquanto a validação do modelo computacional é feita via comparação do efetivo comportamento do sistema real com os resultados apresentados pelo software. Como resultado final, tem-se que os resultados obtidos nos modelos magnético e mecânico concordam satisfatoriamente com os valores experimentais, e as diferenças encontradas entre o comportamento do modelo computacional e do sistema real aparentam estar relacionadas a problemas na identificação dos parâmetros realizada em trabalhos anteriores, especialmente no que se refere aos momentos de inércia.

This work it is about the computational simulation of a electromagnetic clutch actuation present on an experimental stand used on energy efficiency tests of electric motors. The coupling system modeling passed by three distinct stages: theoretical magnetic molding, theoretical mechanic molding and numerical-computational implantation. On the first two stages, all the theory involved on the coupling process is presented, on magnetic and mechanic ambit, as on the third is completely defined the dynamic of interaction between the various variable considered on the computational package Matlab/Simulink®. With the modeling completed, it starts to experiment measurement of the several parameters considerate to implement the referred models. The validation of the theoretical models is made by comparison of the mathematical results with the intermediary variables experimentally measured, while the validation of the computational model is done by comparison of the effective behavior of the real system with the results presented by the software. As the final result, the results obtained on the magnetic and mechanic model agree satisfactorily with experimental values and the differences founded between the behavior of the computational model and the real system, appearing to be related to problems on the identification of the parameters accomplished on previous works, especially referring at the inertial moments.