Inácio, David Comparação numérica e experimental das características dos Motores de Histerese Convencional e Supercondutor. Eds. Mário Neves, Anabela Gonçalves, and João Pina. FCT-UNL, 2008.
AbstractOs motores de histerese são muito atraentes, numa ampla gama de aplicações devido à característica binário - velocidade e simplicidade de construção. É esperado que o rendimento destes motores seja melhorado aquando do uso de materiais supercondutores de alta temperatura (SAT ? supercondutores de alta temperatura) e, de facto, os motores de histerese têm-se mostrado como, provavelmente, a melhor máquina eléctrica usando materiais SAT. Ambos os motores, quer convencional quer supercondutor (com SAT), são motores de histerese, mas apresentam diferentes fenómenos físicos para o seu funcionamento: o comportamento de histerese nos materiais ferromagnéticos convencionais é devido à falta de linearidade das suas propriedades magnéticas dos materiais ferromagnéticos enquanto a histerese nos materiais supercondutores de alta temperatura é de natureza ohmica e está relacionada com dinâmica de vórtices. Nesta tese aspectos teóricos, experimentais e simulados de ambos os motores são discutidos, realçando-se o princípio de funcionamento de cada um e as características mais relevantes de cada um. As características obtidas, quer por testes experimentais quer por uso do simulador usando elementos finitos (FLUX2D?), foram comparadas com o objectivo de avaliar o rendimento dos motores electromecânicos e a eficiência dos sistemas, incluindo a criogenia para os dispositivos supercondutores de alta temperatura.
Inácio, Steve Projecto de uma caixa de velocidades eléctrica por meio da variação do número de pólos para motores em disco de rotor em alumínio e em materiais supercondutores de alta temperatura (SAT). Eds. Mário Neves, João Pina, and Stanimir Valtchev. FCT-UNL, 2008.
AbstractNesta dissertação apresenta-se um motor em disco polifásico inovador bem como uma estratégia de controlo com base no método de variação de velocidade por comutação do número de pares de pólos. A configuração das bobinas aliada à escolha das correntes e tensões que se injectam nas bobinas dos estatores, permite comutar electronicamente o número de pólos do motor entre 2, 4 6 e 8 pólos, conseguindo-se controlar a característica binário?velocidade do motor. O motor em disco possui a bobinagem feita em cobre com dois semi-estatores, em que quando utiliza o rotor em alumínio (com condutividade diferente de zero) comporta-se como um motor de indução convencional. Quando se substitui o rotor em alumínio por um constituído por um supercondutor de alta temperatura (SAT), o dispositivo comporta-se como um motor de histerese. O princípio de funcionamento do motor em disco convencional é baseado na indução de força electromotrizes no rotor e, consequentemente, uma vez que o alumínio é bom condutor eléctrico, correntes eléctricas induzidas, originadas por haver um campo magnético variável que é criado pelos semi-estatores. O comportamento deste tipo de motores, no que diz respeito a principais características (como o binário?velocidade para os diferentes números de pares de pólos), circuito equivalente de Steinmetz, entre outras teorias associadas é já conhecido há bastante tempo. O princípio de funcionamento do motor SAT é diferente do apresentado anteriormente, funciona com base na dinâmica de vórtices e devido ao facto de aparecer o fenómeno de ancoragem de fluxo (flux pinning) nos supercondutores de alta temperatura. Como o campo magnético varia, então o disco roda. Este motor tem um princípio de funcionamento muito mais complexo que o motor de indução sendo a obtenção do modelo do motor SAT complicada. A obtenção do modelo do motor SAT não é abordado nesta dissertação. Os comportamentos e modos de operação do motor com disco de alumínio e em materiais SAT são simulados através de um programa comercial de elementos finitos, nesta dissertação, sendo a supercondutividade simulada com base na relação entre o campo eléctrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E-J power law). Com as simulações pretende-se comparar o rendimento electromecânico de ambos os motores.
Inácio, Steve Projecto de uma caixa de velocidades eléctrica por meio da variação do número de pólos para motores em disco de rotor em alumínio e em materiais supercondutores de alta temperatura (SAT). Eds. Mário Neves, João Pina, and Stanimir Valtchev. FCT-UNL, 2008.
AbstractNesta dissertação apresenta-se um motor em disco polifásico inovador bem como uma estratégia de controlo com base no método de variação de velocidade por comutação do número de pares de pólos. A configuração das bobinas aliada à escolha das correntes e tensões que se injectam nas bobinas dos estatores, permite comutar electronicamente o número de pólos do motor entre 2, 4 6 e 8 pólos, conseguindo-se controlar a característica binário?velocidade do motor. O motor em disco possui a bobinagem feita em cobre com dois semi-estatores, em que quando utiliza o rotor em alumínio (com condutividade diferente de zero) comporta-se como um motor de indução convencional. Quando se substitui o rotor em alumínio por um constituído por um supercondutor de alta temperatura (SAT), o dispositivo comporta-se como um motor de histerese. O princípio de funcionamento do motor em disco convencional é baseado na indução de força electromotrizes no rotor e, consequentemente, uma vez que o alumínio é bom condutor eléctrico, correntes eléctricas induzidas, originadas por haver um campo magnético variável que é criado pelos semi-estatores. O comportamento deste tipo de motores, no que diz respeito a principais características (como o binário?velocidade para os diferentes números de pares de pólos), circuito equivalente de Steinmetz, entre outras teorias associadas é já conhecido há bastante tempo. O princípio de funcionamento do motor SAT é diferente do apresentado anteriormente, funciona com base na dinâmica de vórtices e devido ao facto de aparecer o fenómeno de ancoragem de fluxo (flux pinning) nos supercondutores de alta temperatura. Como o campo magnético varia, então o disco roda. Este motor tem um princípio de funcionamento muito mais complexo que o motor de indução sendo a obtenção do modelo do motor SAT complicada. A obtenção do modelo do motor SAT não é abordado nesta dissertação. Os comportamentos e modos de operação do motor com disco de alumínio e em materiais SAT são simulados através de um programa comercial de elementos finitos, nesta dissertação, sendo a supercondutividade simulada com base na relação entre o campo eléctrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E-J power law). Com as simulações pretende-se comparar o rendimento electromecânico de ambos os motores.
Inácio, S., D. Inácio, J. M. Pina, Stanimir Valtchev, M. V. Neves, and A. L. Rodrigues. "
An electrical gearbox by means of pole variation for induction and superconducting disc motor."
Journal of Physics: Conference Series. 97 (2008): 012221.
AbstractIn this paper, a poly-phase disc motor innovative feeding and control strategy, based on a variable poles approach, and its application to a HTS disc motor, are presented. The stator windings may be electronically commutated to implement a 2, 4, 6 or 8 poles winding, thus changing the motor's torque?speed characteristics. The motor may be a conventional induction motor with a conductive disc rotor, or a new HTS disc motor, with conventional copper windings at its two iron semi-stators, and a HTS disc as a rotor. The conventional induction motor's operation principle is related with the induced electromotive forces in the conductive rotor. Its behaviour, characteristics (namely their torque?speed characteristics for different number of pole pairs) and modelling through Steinmetz and others theories are well known. The operation principle of the motor with HTS rotor, however, is rather different and is related with vortices' dynamics and pinning characteristics; this is a much more complex process than induction, and its modelling is quite complicated. In this paper, the operation was simulated through finite-elements commercial software, whereas superconductivity was simulated by the E-J power law. The Electromechanical performances of both motors where computed and are presented and compared. Considerations about the systems overall efficiency, including cryogenics, are also discussed.
Santos, J. P., M. C. Martins, A. M. Costa, P. Indelicato, and F. Parente. "
X-ray spectra emitted by Cl14+ ions in ECRIS plasmas."
Vacuum. 82 (2008): 1522-1524.
AbstractWe study the contribution of the most important processes leading to the creation of excited states of Cl14+ ions from the ground configurations of Cl ions in an Electron Cyclotron Resonance Ion Source (ECRIS), which lead to the emission of K X-ray lines. Theoretical values for inner-shell excitation, K and KL ionization cross-sections, and energies and transition probabilities for the de-excitation processes are calculated in the framework of the Multi-Configuration Dirac-Fock (MCDF) method. With reasonable assumptions about the electron energy distribution, a theoretical K[alpha] X-ray spectrum is obtained, which reproduces closely a recent experimental result.