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ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-0023-4303
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação paramétrica de um gerador linear síncrono para motogerador a pistão livre utilizados em veículos híbridos.
Alternate title (s): Parametric evaluation of a synchronous linear generator for free-piston motor generators used in hybrid vehicles.
Author: Silva, Eduardo Marques da
First Advisor: Gomes, Luciano Coutinho
First coorientator: Neto, Pedro José dos Santos
First member of the Committee: Gomes, Luciano Coutinho
Second member of the Committee: Neto, Pedro Jose dos Santos
Third member of the Committee: Santos, Marcelo Braga dos
Summary: Este trabalho de conclusão de curso (TCC) envolve a temática relacionada à melhoria nas tecnologias atuais de carros híbridos, com foco em geradores lineares que aproveitam a energia gerada de um motor de pistão livre. O objetivo primordial deste estudo consiste na simulação e avaliação paramétrica de um gerador linear síncrono para motogerador à pistão livre utilizado em motores de veículos híbridos. Este trabalho apresenta uma revisão de artigos e teses bem avaliados na tecnologia pouco explorada do sistema motogerador, foram estudados trabalhos que empregam aplicações em carros elétricos e híbridos, motores de pistão livre e geradores linear síncrono. O estudo tem como prioridade embasar as modelagens matemáticas e numéricas. Em seguida, após o estudo, são selecionadas modelagens matemáticas que fossem de encontro ao objetivo do projeto, ou seja, que pudessem ser utilizadas como modelo do sistema moto gerador. Isso posto, buscou-se calcular e modelar todos os parâmetros do sistema motogerador, com os parâmetros que são influentes no sistema motogerador, faz-se necessário o auxílio de modelagens numéricas. Assim, por meio da ajuda de softwares de elementos finitos, a modelagem numérica gerou informações de fluxo magnético, tensão elétrica e força elétrica por meio das informações de dimensões e materiais presentes no gerador. Por fim, todos os parâmetros de entrada do gerador foram analisados. A análise observa o comportamento dos resultados de interesse por meio da alteração dos parâmetros de entrada. Logo, é possível obter um modelo mais otimizado. Ainda nessa fase, teve-se o objetivo de controlar as variáveis que o gerador linear envia e recebe do motor de pistão livre. Os resultados obtidos evidenciam a viabilidade de criar projetos de protótipos de geradores lineares para serem usados em projetos de veículos híbridos acoplado no eixo de um motor a pistão livre. Dessa forma, o gerador linear consegue gerar energia a partir do funcionamento do motor de pistão livre.
Abstract: This course completion work involves the theme related to the improvement of current hybrid car technologies, with a focus on linear generators that harness energy generated by the resonance vibration of a motor. The primary goal of this study is the simulation and parametric evaluation of a synchronous linear generator for a free piston motor-generator used in hybrid vehicle engines. This work presents a review of well-assessed articles and theses in the underexplored technology of the motor-generator system, examining works that employ applications in electric and hybrid cars, free piston engines, and synchronous linear generators. The study prioritizes grounding in mathematical and numerical modeling. Next, after the study, mathematical models meeting the project's objective were selected, i.e., those that could be used as a model of the motor-generator system. Therefore, efforts were made to calculate and model all parameters of the motor-generator system, with influential parameters necessitating the aid of numerical modeling. Thus, through finite element software assistance, the numerical modeling generated information on magnetic flux, electrical voltage, and electrical force based on dimensions and materials present in the generator. Finally, all generator input parameters were analyzed. The analysis observes the behavior of interest results through changes in input parameters, thereby obtaining a more optimized model. Still, in this phase, the objective was to control the variables that the linear generator sends and receives from the free piston engine. The obtained results demonstrate the feasibility of creating linear generator prototype projects to be used in hybrid vehicle projects coupled to the shaft of a free piston engine. In this way, the linear generator can generate energy from the operation of the free piston engine.
Keywords: Gerador linear, veículo híbrido, simulação e parâmetros eletromagnéticos
Linear generator, hybrid vehicle, simulation and electromagnetic parameters
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: SILVA, Eduardo Marques da. Avaliação paramétrica de um gerador linear síncrono para motogerador a pistão livre utilizados em veículos híbridos. 2024. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41936
Date of defense: 2-May-2024
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecatrônica

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