Estudo da aplicação de molas magnéticas na recolha da energia de fontes renováveis

Dissertação de Mestrado, Engenharia Elétrica e Eletrónica, Especialização em Sistemas de Energia e Controlo, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2016

A conversão de energia elétrica a partir de fontes de energia renováveis tem vindo a aumentar. A energia das ondas é uma mais valia, uma vez que as ondas do mar apresentam uma elevada densidade energética. Nesta dissertação propõe-se um dispositivo capaz de aproveitar a energia das ondas para a conversão de energia elétrica, composto por um gerador linear acoplado a uma mola magnética. Para isso, foi necessário estudar alguns tipos de molas magnéticas existentes, efetuando simulações recorrendo a um programa de simulação de elementos finitos, o FEMM e ao MATLAB. Foi criado um modelo dinâmico do sistema, de maneira a simular o sistema boia-gerador em ambiente Simulink, analisando as suas respostas quando submetido a uma onda linear. De modo a ter uma ideia mais aprofundada do funcionamento da mola magnética, foi desenvolvido um banco de ensaio, que permitiu analisar a força que uma mola magnética consegue suportar em relação à distância total dos magnetos permanentes que constituem a mola magnética.

The conversion of electricity from renewable energy sources has been increasing. Wave energy is an asset, since the waves have high energy density. This thesis proposes a device able to harness the energy of the waves for electric power conversion, composed of a linear generator coupled to a magnetic spring. For this purpose, we need to study several types of magnetic springs and to perform simulations using a simulation finite element program, the FEMM, and MATLAB. A dynamic model system was created, in order to simulate the float-generator system in Simulink, and to analyse its responses when subjected to a linear wave. In order to have a more detailed view of the operation of the magnetic spring, a test bench has been developed, which allowed analysing the force that a magnetic spring can withstand in relation to the total distance between the permanent magnets that constitute the magnetic spring.