Revista Eletrônica de Potência (Brazilian Journal of Power Electronics)

Palavras Chaves: Levitação Magnética, Motor linear, Supercondutividade

Resumo
A obtenção da característica de força x velocidade de um Motor Linear de Indução projetado para veículos de transporte apresenta dificuldade pelo fato do secundário do motor se estender por um percurso longo, não estando confinado a um pequeno espaço, como é o caso dos Motores Rotativos ou mesmo dos Motores Lineares para aplicações em indústrias. Para contornar esta dificuldade, alguns métodos experimentais, com movimento confinado, foram propostos, por exemplo: motores cilíndricos com remoção de alguns polos do primário; bancadas de laboratório nas quais o deslocamento linear é substituído por um disco ou um tambor em rotação e, também, na forma de uma esteira plana em movimento fechado. No caso específico de veículos de Levitação Magnética (MagLev), um problema adicional advém da necessidade de garantir a levitação durante os testes. Isto costuma ser contornado com o uso de rodas de apoio bem lubrificadas, mas, mesmo assim, as medidas de força de tração sofrem com erros introduzidos pelo atrito. Além do mais, a medição da força de atração entre primário e secundário do motor linear apoiado em rodas exige uma adaptação engenhosa na instalação de extensômetros. No presente artigo, descreve-se a realização de um teste de laboratório para comprovar estudos de simulação e de testes com operação confinada de movimento de um Motor Linear para veículos MagLev. Trata-se de um simples procedimento estático, porém capaz de considerar a situação peculiar de um veículo sem contato com o solo na sua real situação de operação. Se a medição da força de tração possui limitação oriunda da baixa frequência de alimentação, compensada apenas com um incremento na razão V/f, em contrapartida, a força de atração entre primário e secundário, extremamente importante em veículos MagLev, revela-se de forma confiável. O método aqui apresentado mostrou-se suficientemente preciso para a escolha do Motor Linear de um veículo de levitação magnética para transporte urbano denominado MagLev-Cobra.

Title: CHARACTERIZATION OF ELECTROMAGNETIC FORCES IN A LINEAR MOTOR DESIGNED FOR THE MAGLEV-COBRA VEHICLE

Keywords: Linear Motor, Magnetic Levitation, Superconductivity

Abstract
The experimental determination of the force x speed characteristic of a Linear Induction Motor designed for transportion systems presents some difficulties since the motor secondary extends over long distances, not being confined to a small space, as is the case of Rotative Motors or even Linear Motors for industrial applications. To overcome this difficulty, some experimental methods, with confined motion, have been proposed, for example: cylindrical motors without some poles of the the primary; laboratory benches in which linear displacement is replaced by a rotating disk or drum, and also in the form of a flat belt in closed motion. In the specific case of Magnetic Levitation (MagLev) vehicles, an additional problem arises from the need to ensure levitation during tests. This is usually overcome with the use of well-lubricated support wheels, but even then, the pulling force measurements suffer from errors due to friction. Furthermore, measuring the force of attraction between the primary and secondary of the linear motor supported on wheels requires an ingenious adaptation in the installation of strain gauges. In this article, the performance of a laboratory test to prove simulation studies and tests with confined operation motion of a Linear Motor for MagLev vehicles is described. It is a simple static procedure, but capable of considering the peculiar situation of a vehicle without ground contact in its real operating situation. If the traction force measurement has a limitation due to the low power supply frequency, compensated only with an increase in the V/f ratio, on the other hand, the attraction force between primary and secondary, extremely important in MagLev vehicles, reveals itself reliable. The method presented here proved to be sufficiently accurate for choosing the Linear Motor of a magnetic levitation vehicle for urban transportion called MagLev-Cobra.

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