Motor de histerese multifásico com polos variáveis de rotor cilíndrico supercondutor

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, especialidade em Máquinas Eléctricas pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Os materiais supercondutores de alta temperatura têm sido estudados e aplicados em conversores electromecânicos de energia onde se reconhecem oportunidades de melhoria das densidades volumétrica e gravimétrica de potência, por exemplo, face às máquinas de construção tradicional, sendo estas motivadas pelo efeito da concentração ou ampliação dos campos magnéticos pelos materiais ferromagnéticos. Com materiais supercondutores conseguem-se densidades de campo magnético muito além do valor de referência de 2T, seja como resultado de correntes de elevado valor, em bobinas, seja como resultado do aprisionamento ou magnetização de campo magnético no próprio material supercondutor. Os motores de histerese com estatores convencionais mas com rotores feitos de materiais supercondutores de alta temperatura, com forma cilíndrica, são máquinas de configuração e construção simples, que preservam as características de robustez do motor de histerese convencional. Vários estudos e aplicações têm evidenciado a possibilidade de obtenção de binários relativamente mais elevados que as máquinas convencionais de dimensões semelhantes. O presente trabalho tem por objectivo contribuir para o conhecimento deste tipo de motor, quando o rotor supercondutor com a forma cilíndrica é inserido num estator de construção convencional, com possibilidade de alteração da configuração dos próprios enrolamentos, alterações no número de fases, no número de pólos e nas frequências das correntes eléctricas, alterações motivadas pela necessidade de aplicação ou vontade do utilizador. A alteração dinâmica da configuração dos enrolamentos do estator, com consequências na velocidade e módulo do campo magnético girante permite adaptar as velocidades e binários da máquina ao contexto de aplicação. É o caso, por exemplo, das aplicações em transporte.