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Desenvolvimento de um turbogerador a alta rotação suportado a mancal magnético

Processo: 07/59159-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de setembro de 2009 - 30 de junho de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Marco Antônio Fumagalli
Beneficiário:Marco Antônio Fumagalli
Empresa:Muteki Automação Ltda
Município: Mogi das Cruzes
Assunto(s):Energia renovável  Geradores de aplicação  Mancal eletromagnético 

Resumo

O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento de um turbogerador, utilizando a técnica de levitação a mancal magnético. Neste turbogerador o eixo é suportado por dois mancais magnéticos radiais e axiais, o que a falta de atrito possibilita altas rotações do eixo. No centro do eixo é alocada uma máquina assíncrona, que terá a função de motor e gerador a alta rotação, e na extremidade do eixo uma pequena turbina. Esta máquina utiliza a redução da pressão do gás, para movimentar a turbina. Em comparação a turbinas convencionais, esta máquina não necessita de redutores, e nem o sistema de lubrificação de mancais convencionais. Uma razão para utilizar esta solução, é que o reaproveitamento da energia pode ser alcançado com uma eficiência de aproximadamente 80%. Este projeto tem também como meta simulações e desenvolvimento de um programa para o acionamento do motor de alta rotação. A fim de se alcançar esta meta, conhecimentos prévios de embasamento teórico nesta nova tecnologia, como também o desenvolvimento de software e hardware para acionamento do motor de baixa rotação, já foram dominados. Os resultados esperados de viabilidade técnica são de: construir um turbogerador suportado por mancais magnéticos, isto é, um produto mecatrônico, com o desafio da integração da Mecânica, Eletrônica e software; obter os parâmetros para o controle da levitação magnética do eixo; e implementar um programa para acionamento de um motor assíncrono a altas rotações e rotações variáveis. Outra vantagem deste sistema, é que a turbina a gás pode ser substituída por turbina a vapor, com isso possibilitando o aproveitamento da biomassa brasileira, para geração de energia com turbogeradores altamente eficientes. Além disso, este desenvolvimento possibilitará outros desenvolvimentos técnicos como: compressores para refrigeração, sopradores para indústria do aço, e desenvolvimento de equipamentos laboratoriais, onde não é-permitida a contaminação do meio, dentre outros. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ROSA, FABIANO CAMARGO; LIMA, FABIO; FUMAGALLI, MARCO ANTONIO. A high-speed shaft supported by magnetic bearings applied to energy systems. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 39, n. 1, p. 29-39, JAN 2017. Citações Web of Science: 1.

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