Controlo inteligente de um Sistema de Levitação Magnética

A levitação magnética tem sido um tema bastante investigado sobretudo devido à sua utilização em sistemas ferroviários de transportes. É o método ideal quando existe a necessidade em aplicações de restringir do contacto físico, ou a conveniência, em termos energéticos, de eliminar o atrito. O princípio de funcionamento é simples, um eletroíman cria uma força sobre um objeto ferromagnético que contraria a gravidade. Contudo um sistema de levitação por atração é instável e não linear, o que significa a necessidade de implementar um controlador para satisfazer as características de estabilidade desejadas. Ao longo deste projeto serão descritos os procedimentos teóricos e práticos que foram tomados na criação de um sistema de levitação eletromagnética. Desde a conceção física do sistema, como escolha do sensor, condicionamento de sinal ou construção do eletroíman, até aos procedimentos matemáticos que permitiram a modelação do sistema e criação de controladores. Os controladores clássicos, como o PID ou em avanço de fase, foram projetados através da técnica do Lugar Geométrico de Raízes. No projeto do controlador difuso, pelo contrário não se fez uso da modelação do sistema ou de qualquer relação matemática entre as variáveis. A utilização desta técnica de controlo destacou-se pela usa simplicidade e rapidez de implementação, fornecendo um bom desempenho ao sistema. Na parte final do relatório os resultados obtidos pelos diferentes métodos de controlo são analisados e apresentadas as respetivas conclusões. Estes resultados revelam que para este sistema, relativamente aos outros métodos, o controlador difuso apresenta o melhor desempenho tanto ao nível da resposta transitória, como em regime permanente.

Modelização de um mecanismo de levitação supercondutor para um sistema de volante de inércia comercial

Este trabalho teve como objectivo o estudo de um sistema de levitação magnética com chumaceiras supercondutoras, para utilização numa fonte de alimentação de energia eléctrica ininterrupta, que usa um volante de inércia como sistema de armazenamento de energia. Partindo de um modelo comercial existente, foi modelizada a substituição do sistema de levitação por um sistema com chumaceiras supercondutoras. Foi feito o dimensionamento do magnete permanente e do supercondutor de forma a atingir-se a força de levitação magnética necessária para elevar o rotor da máquina, garantindo simultaneamente a máxima estabilidade do sistema. Os perfis de distribuição do campo magnético no volante de inércia foram modelizados recorrendo ao método dos elementos finitos, através da utilização do software Ansys. O cálculo da força de levitação foi efectuado recorrendo ao software MATHEMATICA.

Controlo por computador de um sistema de levitação magnética

Ao longo deste projecto são efectuados vários passos para a realização de um sistema de levitação magnética controlado por computador. O objectivo deste projecto é a levitação de um objecto de material ferromagnético. Para a sua realização foi essencialmente necessário um electroíman, que exerce a força electromagnética sobre a bola, um circuito de potência para accionar o electroíman, um circuito sensor constituído por um LDR e por fim, o circuito constituído pelo PIC 18F4550. Para a comunicação entre o sistema e o PC foi estabelecida a comunicação série RS232. No que concerne ao controlo do sistema, foi aplicado um controlador PD e um controlador em avanço, ambos projectados directamente no domínio digital, através do método do Lugar de raízes. Posteriormente foi desenvolvida uma interface gráfica em ambiente MATLAB, para comunicação, via RS232, entre o PC e o sistema.

Proposta de Reconversão de linhas Ferroviárias para Linhas de Levitação Magnética Caso de Estudo Brasil

Trabalho realizado para a disciplina de Dissertação, Projeto ou Estágio do Instituto Superior Técnico de Engenharia do Porto, no ano letivo de 2014/2015, com a proposta de Dissertação no âmbito da transição das convencionais vias de ferrovia para as vias de levitação magnética, como parte dos requisitos à obtenção dos ECTS necessários à classificação final. Propõe-se nesta dissertação a aplicação de um sistema de levitação magnética que resulta da evolução dos sistemas existentes. A proposta exposta é uma melhoria que consiste numa possibilidade teórica de o trilho conseguir através do magnetismo, aplicar uma rotação ao veículo necessária em curva e ajustar essa rotação à velocidade a que se desloca. Para que este sistema funcione sugere-se a introdução de mais um campo magnético no trilho, que tem como função rodar o veículo em curva e substituir a sobrelevação ou escala do convencional trilho. Sugere-se que este sistema seja aplicado no território brasileiro em três fases distintas. Ligando numa primeira fase as três maiores cidades, seguido do litoral e por fim o interior do Brasil. A aplicação deste sistema no Brasil pode apresentar ser a solução ideal, em termos de velocidade e conforto, contudo é um sistema que necessita de estudos mais aprofundados.

Levitação literal na arquitetura: Desenvolvimento de um sistema de caixilharia Panoramah! com sistema de elevação eletromagnético

Tese de Mestrado Ciclo de Estudos Integrados Conducentes ao Grau de Mestre em Arquitectura Área de Especialização: Construção e Tecnologia

Blindagem eletromagnética, aterramento e proteção contra surtos de tensão em equipamentos para monitoramento automático do teor de água no solo

O objetivo do presente trabalho foi implementar um sistema de blindagem eletromagnética, aterramento e proteção contra surtos de tensão na instalação de instrumental para o monitoramento automático do teor de água no solo. O experimento foi instalado em Piracicaba, São Paulo, em que os equipamentos utilizados foram um testador de cabos marca Tektronix, que opera pelo princípio da reflectometria no domínio do tempo e um sistema de aquisição de dados marca Campbell Scientific Inc. (CSI), que controla e analisa as formas de onda produzidas pelo testador de cabos. A umidade volumétrica foi obtida indiretamente por meio de sensores inseridos no solo, os quais medem a constante dielétrica do mesmo. Utilizaram-se tubos galvanizados para a blindagem eletromagnética dos cabos e hastes "cooperweld", cordoalha de cobre e terminais bimetálicos para o sistema de aterramento. Para o sistema de proteção eletroeletrônica, utilizaram-se um disjuntor para a separação do circuito de alimentação, protetor de surtos, "no-breaks" e medidor de resistência de terra. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que o sistema proposto, ao utilizar material geralmente preexistente em locais de pesquisa agropecuária, apresentou uma proteção eficaz.

Avaliação dos parâmetros cardiorrespiratórios, hemogasométricos e da concentração plasmática de cortisol em bovinos submetidos à imobilização eletromagnética

As formas de imobilização em bovinos mais utilizadas levam a uma manipulação excessiva e consequentemente estressante para o animal. A dor é uma experiência emocional de sensação desagradável que vem associada a um prejuízo tecidual. Surge no mercado um método de contenção física para bovinos que propõe a utilização de um aparelho que funciona com ondas eletromagnéticas de baixa intensidade promovendo imobilização sem estresse e ou estímulo doloroso para o animal. O objetivo deste projeto foi avaliar os parâmetros cardiorrespiratórios e hemogasométricos bem como os níveis de cortisol de bovinos submetidos à imobilização eletromagnética, a fim de observar se tal método é eficaz na diminuição do estresse e/ou estímulo doloroso. Foram utilizados 6 bovinos, mestiços, peso médio de 300,3 kg (±85,76). Os animais foram alocados aleatoriamente em dois grupos (controle dele mesmo): grupo controle (GC), introdução da sonda via retal (desligada); grupo Imobilizador (GI) introdução da sonda e permanência desta ligada por 5 minutos. Análise estatística utilizou o Teste T pareado entre os grupos (P<0,05) e a avaliação entre tempos dentro de cada grupo análise de variância de uma única via com repetições múltiplas (ANOVA - RM). Momentos avaliados M0: basal; M1: imediatamente após a retirada da sonda; M2 e M3 (30 e 60 minutos após M1 respectivamente). Houve um aumento significativo nas variáveis: frequências cardíaca e respiratória em (M1), na Pressão arterial média (M1, M2, M3) e níveis de cortisol nos momentos M1 e M2 no grupo imobilizador quando comparado ao grupo controle. Com relação à resposta ao estímulo, o GI teve resposta negativa no momento da estimulação, comparado ao GC (resposta máxima). De acordo com os resultados obtidos, podemos concluir que o imobilizador eletromagnético é um método, exclusivamente, de contenção física, não oferecendo nenhum suporte anestésico, para o conforto ou bem estar ao animal.

Estudo de propagação de onda eletromagnética em estrutura geológica estratificada

Resumo não disponível.

Um modelo matemático baseado em wavelets para análise do método térmico de recuperação de óleo pesado aplicando irradiação eletromagnética

This work proposes a model to investigate the use of a cylindrical antenna used in the thermal method of recovering through electromagnetic radiation of high-viscosity oil. The antenna has a simple geometry, adapted dipole type, and it can be modelled by using Maxwell s equation. The wavelet transforms are used as basis functions and applied in conjunction with the method of moments to obtain the current distribution in the antenna. The electric field, power and temperature distribution are carefully calculated for the analysis of the antenna as electromagnetic heating. The energy performance is analyzed based on thermo-fluid dynamic simulations at field scale, and through the adaptation in the Steam Thermal and Advanced Processes Reservoir Simulator (STARS) by Computer Modelling Group (CMG). The model proposed and the numerical results obtained are stable and presented good agreement with the results reported in the specialized literature

Estudo da detecção preventiva da osteoporose pela aplicação da variação da permissividade elétrica a partir da sondagem eletromagnética

This paper proposes a method based on the theory of electromagnetic waves reflected to evaluate the behavior of these waves and the level of attenuation caused in bone tissue. For this, it was proposed the construction of two antennas in microstrip structure with resonance frequency at 2.44 GHz The problem becomes relevant because of the diseases osteometabolic reach a large portion of the population, men and women. With this method, the signal is classified into two groups: tissue mass with bony tissues with normal or low bone mass. For this, techniques of feature extraction (Wavelet Transform) and pattern recognition (KNN and ANN) were used. The tests were performed on bovine bone and tissue with chemicals, the methodology and results are described in the work

Estudo da viabilização do uso da mistura híbrida ferrocarbonila / ferrita de NI0,5Zn0,5Fe2o4 como material absorvedor de radiação eletromagnética

Were synthesized ferrites of NiZn on systems Ni0,5Zn0,5Fe2O4, the precursors citrate method. The decomposition of the precursors was studied by thermogravimetric analysis and spectroscopy in the infrared region, the temperature of 350°C/3h. The evolution of the phases formed after calcinations at 350ºC/3h, 600, 1000 and 1100ºC/2h was accompanied by X-ray diffraction using the Rietveld refinement method for better identification os structures formed. Was observed for samples calcined at different temperatures increased crystallinity with increasing calcination temperature, being observed for the samples calcined at 900 and 1100 º C/2h was the precipitation of a secondary phase, the phase hematite. The ferrocarbonila of industrial origin was analyzed by X-ray diffraction and Rietveld for the identification of its structure. The carbonyl iron was added NiZn ferrite calcined at 350ºC/3h, 600, 900, 1000 and 1100ºC/2h to the formation of hybrid mixtures. They were then analyzed by Xray diffraction and Rietveld. The NiZn ferrite and ferrocarbonila as well as the hybrid mixtures were subjected to analysis of scanning electron microscopy, magnetic measurements and reflectivity. The magnetic measurements indicated that the ferrite, the ferrocarbonila, as well as hybrid mixtures showed characteristics of soft magnetic material. The addition of ferrocarbonila in all compositions showed an increase in the results of magnetic measurements and reflectivity. Best result was observed in the increase of the magnetization for the hybrid mixture of Ferrocarbonila / ferrite of NiZn calcined at 600ºC/2h. The mixture Ferrocarbonila / ferrite calcined 1000°C/2h presented better absorption of electromagnetic radiation in the microwave

Michael Faraday: o caminho da livraria à descoberta da indução eletromagnética

Estudando o trabalho experimental sobre eletromagnetismo realizado por Michael Faraday no início do século XIX, encontramos vários elementos que poderiam ser utilizados no Ensino de Ciências. Um conhecimento histórico sobre o trabalho experimental desenvolvido por Faraday e que o levou à descoberta da indução eletromagnética pode transmitir aos estudantes uma concepção mais adequada do processo de desenvolvimento da Ciência. No entanto, isso só pode ser feito utilizando-se um estudo detalhado e bem fundamentado do processo histórico ocorrido, deixando de lado as simplificações e os mitos que costumam ser apresentados.

Efeitos do pentobarbital sódico e do enfluorano sobre a circulação sanguínea hepática: fluxometria eletromagnética e manometria (estudo experimental no cão)

In 18 dogs, previously anesthetized with sodium pentobarbital for the surgical preparation, catheterism and monitoring, the action of sodium pentobarbital (7.5 mg/kg) and enflurane (1.5 - 2%) in the liver circulation was studied. Measurements of the following parameters were made in four different times, before and 15, 30 and 60 min after the drug administration. By direct determination: hepatic artery flow, portal vein flow, mean pressure of the abdominal aorta, peripheral arterial pressure (mean), pressure in the caudal cava vein, portal pressure; and by indirect determination: total flow, arterial-cava gradient, portal-cava gradient, resistance in the hepatic artery territory, resistance in the territory of the portal vein, and total resistance. Based on the results, it is concluded that in the experiment's conditions: sodium pentobarbital doesn't change significantly the hepatic circulation, and enflurance produces a fall in the total hepatic flow, by reducing the portal flow, without alterations of the hepatic arterial flow. It diminishes the total hepatic resistance by diminishing the arterial resistance without alterations of the portal resistance; it diminishes the arterial-cava gradient in consequence of the reduction of the abdominal aorta pressure and of the portal pressure, but it seems that the caudal cava pressure is not altered. It also occurs a fall in the peripheral mean pressure.

Projeto de uma referência de tensão com baixa susceptibilidade a interferência eletromagnética (EMI)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)