TCCgrad
Cálculo Analítico das Perdas por Correntes Induzidas em Placas Condutoras
Autor
Biage, Gabriel de Castro
Institución
Resumen
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia Elétrica. O estudo de perdas magnéticas possui motivação na busca pela melhoria da eficiência
energética de dispositivos eletromagnéticos. No caso de transformadores, as denominadas
perdas adicionais correspondem às perdas produzidas pelo fluxo magnético disperso nas
partes condutoras do equipamento, como nos enrolamentos, paredes do tanque, tiras de
sustentação, nas blindagens eletromagnéticas e etc. Modelar as perdas devido ao campo
disperso na estrutura dos transformadores, e encontrar formas de reduzi-las, se tornam
essenciais para inteirar-se competitivamente no mercado. Dessa forma, faz-se necessário
um estudo e desenvolvimento de técnicas para o cálculo das perdas por correntes induzidas
em regiões condutoras. A utilização de uma solução analítica para problemas de perdas
por correntes induzidas pode representar uma possível resposta que se mostra útil devido
à sua combinação de simplicidade e precisão, onde métodos numéricos apresentam uma
complexidade elevada. O cálculo do campo magnético na região condutora é determinado
em função da indução magnética incidente na região condutora. Nesta abordagem, a
condição de contorno é determinada analiticamente por meio da equação de Biot-Savart
em conjunto com o método das imagens, e então expandida em uma série trigonométrica
através de uma série dupla de Fourier. As perdas por correntes induzidas surgem da
solução da equação da difusão magnética obtida das leis de Maxwell do eletromagnetismo.
O método apresentado foi validado através do problema 21 do TEAM Benchmark, Os
resultados obtidos apresentam-se de acordo com demais métodos encontrados na literatura.