Estudo, análise e desenvolvimento de um motor linear de passo com ímãs permanentes

Resumo

O presente trabalho apresenta um motor linear de passo, com ímãs permanentes de alto produto energético – MLP – para movimentações planares onde a combinação de precisão e velocidade é requerida. Assim, neste estudo é apresentado um MLP formado por uma estrutura linear e estática de material ferromagnético, onde são montadas seis bobinas e uma estrutura móvel, em forma de U, onde são fixados dois ímãs permanentes. Um sistema mecânico de suspensão permite que a parte móvel se movimente linearmente sobre a parte estática, mantendo um entreferro constante. O princípio de funcionamento está baseado na Força de Lorentz, que prevê que quando um fio condutor, percorrido por corrente elétrica, estiver imerso em um campo magnético sobre ele atuará uma força de origem eletromagnética, assim, no MLP, a movimentação relativa entre as partes móvel e estática, bem como a velocidade e a intensidade da força planar fica condicionada a sequencia de chaveamento das seis bobinas e da intensidade da corrente elétrica nelas aplicada.  O estudo desse dispositivo está baseado ainda, na utilização de uma análise numérica, a partir de um protótipo virtual, e uma análise experimental, a partir de um protótipo físico, investigando e comparando grandezas como: força eletromagnética e densidade de fluxo magnético. Resultados preliminares dão conta de que a força linear motriz do dispositivo é de 2,63 N/A (Newton por Ampére), quando as bobinas estão completamente alinhadas com os ímãs permanentes e 1,55 N/A quando as bobinas estão apenas 50% alinhadas.