Análise eletromagnética de motores de indução via método dos elementos finitos

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dc.contributor.advisor1FONSECA, Wellington da Silva
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5066230825214516
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-2602-1964
dc.creatorMEDEIROS, Lucas Maxwel Fernandes Sales
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7735899710510675
dc.date.accessioned2025-12-05T19:50:14Z
dc.date.available2025-12-05T19:50:14Z
dc.date.issued2025-10-28
dc.description.abstractThe present work, composed of three articles, proposes the development of electromagnetic analyses of induction motors using the finite element method, with the purpose of describing fundamental properties of these machines, such as the evaluation of ferromagnetic loss levels. In this context, the FEMM software was employed, which is based on the finite element method to perform the proposed simulations, and through the Triangle script, it automatically generates high-quality meshes using the Delaunay method. In this scenario, the torque magnitude and total losses resulting from the choice between aluminum or copper for the rotor bars of a given induction motor were investigated. Consequently, the results indicated that the torque and loss levels from the aluminum-based model were approximately 30% and 25% higher, respectively, compared to the copper-based model. In another article, the effects on magnetic induction and loss levels caused by the selection between the ferromagnetic materials 10JNEX900 (6.5% Si) and M235-35A (3.5% Si) for the rotor and stator cores were analyzed. The results showed that, for the analyzed case, the configuration with M235-35A achieved a maximum magnetic induction approximately 0.1 T higher compared to the maximum value obtained with 10JNEX900, while the ferromagnetic loss level of the 10JNEX900 model was around 17% lower than that of M235 35A, according to the Bertotti coefficients employed. In the final article, a mathematical model was established to calculate the Bertotti coefficients in order to estimate the ferromagnetic losses for the induction motor models using 10JNEX900 and M235-35A. The results indicated that, under the proposed conditions, the motor using M235-35A presented iron losses approximately 80% higher compared to those obtained with 10JNEX900.
dc.description.resumoOpresente trabalho é uma coletânea constituída de três artigos que propõem o desenvolvimento de análises de caráter eletromagnético em motores elétricos de indução via método dos elementos f initos, com o propósito de descrever propriedades fundamentais dessas máquinas elétricas e avaliar o nível de perdas ferromagnéticas. Nesse contexto, utilizou-se o software FEMM que possui como base o método dos elementos finitos para a realização das simulações propostas, e por meio do script Triangle promove de forma automática a geração de malhas com alta qualidade via método de Delaunay. Nesse cenário, foi investigado em determinado motor de indução, a magnitude do torque e as perdas totais resultantes da escolha entre alumínio ou cobre para as barras rotóricas, em decorrência disso, os resultados indicaram aproximadamente que o torque e o nível de perdas proveniente do modelo com alumínio foram, respectivamente, 30% e 25% superiores em comparação com o modelo composto de cobre. Em outro artigo, analisou-se os reflexos gerados em termos de indução magnética e níveis de perdas ocasionados pela seleção entre os materiais ferromagnéticos 10JNEX900 (6,5%Si) e M235-35A (3,5%Si) para o núcleo do rotor e estator, os resultados indicaram que para o contorno analisado, a configuração com M235-35A obteve máximo valor de indução magnética aproximadamente 0,1 T superior em comparação com o maior valor apresentado dessa grandeza pelo 10JNEX900, e o nível de perdas ferromagnéticas deste modelo foi em torno de 17% menor em comparação com o composto por M235-35A de acordo com os coeficientes de Bertotti utilizados. No último artigo, estabeleceu se um modelo matemático para calcular os coeficientes de Bertotti visando a estimação das perdas ferromagnéticas para os modelos de motor de indução com 10JNEX900 e M235-35A, os resultados indicaram que para as condições propostas, o motor com M235-35A apresentou que o nível de perdas no ferro foi aproximadamente 80% superior em comparação com o obtido para o 10JNEX900.
dc.identifier.citationMEDEIROS, Lucas Maxwel Fernandes Sales.Análise eletromagnética de motores de indução via método dos elementos finitos. Orientador: Wellington da Silva Fonseca. 2025. 40 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8953. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8953
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectEletromagnetismo
dc.subjectMotores de indução
dc.subjectMétodo de Bertotti
dc.subjectMEF
dc.subjectFEMM
dc.subjectM235-35A
dc.subject10JNEX900
dc.subjectElectromagnetics
dc.subjectInduction motor
dc.subjectBertotti’s method
dc.subjectFEM
dc.subjectFEMM
dc.subjectM235-35A
dc.subject10JNEX900
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
dc.titleAnálise eletromagnética de motores de indução via método dos elementos finitos
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografia

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