Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37729
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorMancuzo, Mechelangelo Viana-
dc.date.accessioned2023-04-18T17:08:15Z-
dc.date.available2023-04-18T17:08:15Z-
dc.date.issued2022-07-27-
dc.identifier.citationMancuzo, Mechelangelo Viana. Projeto e Desenvolvimento de Mancais Magnéticos Ativos de Baixo Custo. 2022. 136 f., Tese ( Doutorado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia-MG, Brasil. Tese(Tese em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.430pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37729-
dc.description.abstractThis work presents design and experimental data results of a functional rotating machine prototype supported by AMB (Active Magnetic Bearing), whose digital data acquisition and control system was integrally designed using a DSP-microcontroller and other low-cost electronics components. From studies on rotodynamic, AMBs and on control engineering, a computer program for the simplified design of AMBs was improved. Subsequently, the characterization of electronic components with the potential of application in the development and integration of the submodules of the control electronic system was carried out. Then, the three-dimensional mechanical design was executed to get the manufacturing plans and to allow the rotodynamic analysis. In the next step, it was started the design of the analog power controller signal processing sub-module, being necessary to develop a DAC-SPI submodule (hardware and firmware) due to the limitation of the number of DAC outputs available on the DSP-microcontroller. With all the manufactured/acquired mechanical and electronic components in hand, the integration of the mechanical parts and the electronic control module, began. Once functional, experimental control tests of the prototype began from the PID parameters simulated through a numerical/computational model in a MATLAB®/Simulink environment. In addition to the results presented in this work, videos were recorded, and in one of them, with the prototype operating at 1200 RPM, the control system was turned off, being observed high rumors due to the impacts of the shaft bushing of the safety limiting bearing. After restarting the control system, the machine resumes operation without any rumors. Although improvements could be done in the prototype tested, the results obtained are encouraging and it is possible to say that the objective of to design and built a functional rotating machine supported by AMB from low cost electronic submodules, and without using high cost hardware like DSA and controllers, was achieved, and constitutes the main contribution of this work.pt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMMA-Mancais Magnéticos Ativospt_BR
dc.subjectControle Digitalpt_BR
dc.subjectProjeto de Baixo Custopt_BR
dc.subjectPIDpt_BR
dc.subjectAMB-Active Magnetic Bearingpt_BR
dc.subjectLow-Cost Designpt_BR
dc.subjectPIDpt_BR
dc.subjectDigital Controlpt_BR
dc.titleProjeto e desenvolvimento de mancais magnéticos ativos de baixo custopt_BR
dc.title.alternativeDesign and development of low cost active magnetic bearingspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Cavallini Junior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee1Daniel, Gregory Bregion-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1427377100514783pt_BR
dc.contributor.referee2Neto, Roberto Mendes Finzi-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3792275882221002pt_BR
dc.contributor.referee3Nicoletti, Rodrigo-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5893745254821526pt_BR
dc.contributor.referee4Guimarães, Thiago Augusto Machado-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0859338195145281pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7074558470354290pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho estão apresentados os dados de projeto e os resultados experimentais de um protótipo funcional de uma máquina rotativa suportada por MMA(Mancais Magnéticos Ativos) cujo sistema digital de aquisição de dados e controle, bem como o módulo controlador de corrente foram inteiramente desenvolvidos no âmbito do trabalho a partir de um microcontrolador com funções DSP e de componentes eletroeletrônicos de baixo custo. A partir de estudos acerca da dinâmica de rotores, MMAs e sobre a engenharia de controle, foi aperfeiçoado um programa computacional para o projeto simplificado de MMAs. Na sequência, foi realizada a caracterização de componentes eletrônicos que apresentavam potencial de aplicação no desenvolvimento e integração dos submódulos do sistema eletroeletrônico de controle do protótipo. Em seguida foi executado o projeto mecânico do protótipo com fins de obtenção do modelo tridimensional a partir do qual foram gerados os desenhos de fabricação e a realização das análises rotodinâmicas. No passo seguinte, iniciou-se o projeto eletroeletrônico do submódulo de processamento analógico de sinal do módulo controlador de corrente. Foi necessário desenvolver ainda um submódulo DAC-SPI (hardware e firmware) em função da limitação do número de saídas DAC disponíveis no microcontrolador-DSP. De posse de todos os componentes fabricados/adquiridos, iniciou-se a integração das partes mecânicas, e do módulo de controle eletroeletrônico do protótipo. Uma vez funcional, iniciaram-se os testes experimentais de controle do protótipo a partir dos parâmetros de PID simulados através de modelo numérico/computacional em ambiente MATLAB®/Simulink. Além dos resultados gráficos apresentados, vídeos foram gravados, e em um deles, quando o protótipo operava em 1200 RPM, o sistema de controle foi desligado, sendo observada elevada rumorosidade devido aos impactos da bucha do eixo na bucha do mancal limitador de segurança. Religado o controle a máquina volta a operar sem rumorosidade. Embora caibam melhorias no protótipo testado, os resultados obtidos são animadores e pode-se dizer que o propósito de se projetar e construir um protótipo funcional de uma máquina rotativa suportada por MMA, a partir de submódulos eletroeletrônicos de baixo custo, sem uso de analisadores digitais de sinais/hardwares de controle de alto custo, foi atingido, e constitui a principal contribuição do trabalho.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration178pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAOpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.430pt_BR
dc.crossref.doibatchid0415e7f7-4bfc-49db-ad40-7e40917136ec-
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
projetodesenvolvimentodemancais (1).pdf13.56 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.