ESTUDO DE MATERIAIS MAGNÉTICOS MACIOS SINTERIZADOS PARA APLICAÇÃO EM SERVOMOTORES

Abstract

Resumo 

Este trabalho teve por objetivo o estudo de ligas sinterizadas a partir de Fe puro, FeP, FeSi e FeNi obtidas a partir do processo da Metalurgia do Pó e sua aplicação em núcleos de rotor e estator de servomotores, operando com corrente elétrica de armadura de alta freqüência, reduzindo assim, nestas frequências, as correntes parasitas, as quais causam perda de potência nestas máquinas. O estudo compreendeu obtenção de curvas de histerese destas diversas ligas, ensaios para avaliação de perdas elétricas e simulação em software de elementos finitos para obtenção de fluxo de entreferro e conjugado eletromagnético (torque). Os estudos teóricos e simulações foram realizados em um servomotor de topologia convencional e os testes foram realizados comparativamente a servomotores com núcleos obtidos a partir de chapas de aço laminadas. Nas simulações realizadas estaticamente, o torque instantâneo e o fluxo magnético no núcleo de Fe1%P resultaram valores próximos em relação às tradicionais chapas de aço laminadas. O núcleo de Fe1%P apresentou torque instantâneo de 1,59 N.m e fluxo magnético de 1,70 T e o núcleo de chapas de aço laminadas, respectivamente, 1,65 N.m e 1,66 T.

Palavras-chave: Metalurgia do Pó. Servomotores. Simulação por elementos finitos.

ABSTRACT 

This work aimed to study sintered alloys from pure Fe, FeP, FeSi and FeNi obtained by Powder Metallurgy process, and its application in rotor and stator cores of servomotors, operating with armature electric current in high frequency, thus reducing, in these frequencies, eddy currents, which cause loss of power in these machines. The study comprised obtaining hysteresis curves from these different alloys, tests to evaluate electrical losses and simulation in finite element software to obtain airflow and electromagnetic conjugate (torque). Theoretical studies and simulations were performed on a conventional topology of servomotor, and the tests were carried out comparatively to servomotors with cores obtained from rolled steel sheets. In the simulations performed statically, the instantaneous torque and the magnetic flux in the Fe1%P core resulted close values in relation to the traditional laminated steel sheets. The Fe1%P core had an instantaneous torque of 1.59 N.m and a magnetic flux of 1.70 T and the core of rolled steel sheets, respectively, 1.65 N.m and 1.66 T.

Keywords: Powder Metallurgy. Servomotors. Finite Element Simulation.