Desenvolvimento de núcleos para rotor e estator de servomotor de até 400 W a partir da liga Fe2%P sinterizada

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Assis, Anderson da Silva
• Orientador(a): Schaeffer, Lirio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Servomotores; Metalurgia do pó; Ligas de ferro-fósforo; Materiais magnéticos
• Palavras-chave em Inglês: Servomotor; Powder metallurgy; Iron-phosphorus alloy; Soft magnetic materials; Rotor; Stator; Mechanical properties; Magnetic properties; Electrical resistivity
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/253074

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um servomotor síncrono, com potência de até 400 W, trifásico, de corrente alternada, de oito polos, com núcleo do rotor e estator obtidos a partir da liga Fe2%P, construído por metalurgia do pó (M/P) e ímãs permanentes de Nd-Fe-B, usualmente montado a partir de chapas de aço laminadas. O servomotor foi montado em uma bancada, funcionando como gerador, acoplado a um motor elétrico, como máquina primária, acionado por um inversor trifásico, para avaliação das perdas totais no servomotor com núcleo de Fe2%P. Inicialmente, foram obtidos corpos de prova para a avaliação das propriedades físicas, mecânicas, magnéticas e elétricas, e para a avaliação das perdas em ensaio de frequência da liga a ser utilizada, sendo, na sequência, o desenvolvimento do projeto do motor, a fabricação dos componentes, a sua montagem e o seu sistema de acionamento. Os resultados apresentados, a partir dos corpos de prova, referentes às propriedades físicas, indicam que se deve realizar estudos iniciais para a avaliação dos efeitos de contrações no projeto, devido ao processo de sinterização da liga estudada, na avaliação das propriedades mecânicas, de dureza e resistência mecânica superiores em relação às chapas utilizados no servomotor convencional. Ensaios das propriedades elétricas demonstraram valor de resistividade de 207 µΩm, promovendo a redução das perdas por correntes induzidas e das perdas por correntes parasitas. As propriedades magnéticas encontradas de permeabilidade relativa, de 2.802,3 [-], e de indução de saturação, de 1,17 T, que, segundo a literatura, são valores maiores obtidos em relação ao aço baixo carbono, coercitividade de 306,71 A/m e o magnetismo remanente de 0,84 T e perdas por histerese encontradas, são divergentes com os descritos na literatura sobre material sinterizado com a mesma liga, sendo que o ensaio de perdas magnéticas no material sinterizado apresentou valores equivalentes aos das chapas laminadas em frequências elevadas. O ensaio do servomotor na banca, como gerador, apresentou eficiência inferior em relação ao servomotor de chapas, efeito detectável pela presença de perdas por correntes parasitas. Sendo assim, os resultados demonstram que a liga estudada não apresenta uma melhor seleção de material apropriado para substituição das tradicionais construções em chapas de motores elétricos que operam em baixa frequência.