Estudo analítico/experimental de um protótipo de rotor magneto

Abstract

Este trabalho objetiva apresentar o desenvolvimento e os resultados do estudo analítico e experimental das energias e forças resultantes em um protótipo de um rotor magneto, desenvolvido experimentalmente. Este rotor tem como princípio de ação motora, as forças de repulsão do campo magnético causadas pelo posicionamento dinâmico de imãs permanentes entre o injetor e o rotor do protótipo. Para este estudo, uma análise global de energia do sistema foi idealizada com base na primeira lei da termodinâmica e uma análise local baseada no cálculo do torque instantâneo em posições estratégicas do movimento do rotor, foi desenvolvida mecanicamente, para verificação analítica da evolução dinâmica das forças magnéticas motrizes. A modelagem das forças magnéticas resistivas, potencialmente atuantes no sistema, foi desenvolvida e analisada através do software MAXWELL®. Para identificação das forças resistivas mecânicas foi concebido um teste experimental utilizando-se o protótipo e um dinamômetro para obtenção do módulo destas forças, dando aos resultados obtidos o tratamento estatístico adequado ao caso. Para o desenvolvimento experimental dos modelos, utilizou-se o software AutoCAD®, que se constituiu em uma ferramenta fundamental na tarefa de transformar concepções em modelos geométricos, modelos físicos e, finalmente, em um protótipo. Esta ferramenta também serviu para identificar as direções das forças nas posições do movimento do rotor para fins de análise mecânica nos cálculos do estudo desenvolvido. Os resultados obtidos através dos estudos analíticos e testes experimentais permitem visualizar uma tendência de que o protótipo em estudo ficaria estacionário, pois, do confronto entre as resultantes das forças motrizes e resistivas, identificou-se semelhança entre suas magnitudes. Este fato faria com que a energia inicialmente aplicada por um agente externo fosse progressivamente dissipada pelas resistências do sistema, causando sua parada