Eletromagnetismo e Dispositivos Eletromagnéticos

Eletromagnetismo

O Grupo de Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos (GRUCAD) atua principalmente na pesquisa e no desenvolvimento de dispositivos eletromagnéticos em um contexto amplo. Entre suas principais atividades estão a análise e o projeto de máquinas elétricas especiais, incluindo máquinas síncronas de ímãs permanentes, atuadores eletromecânicos diversos, máquinas de relutância variável, máquinas de fluxo axial e outras topologias inovadoras.

Uma das áreas de destaque no GRUCAD é o desenvolvimento de softwares dedicados ao cálculo de campos eletromagnéticos por meio de métodos numéricos, com ênfase no método de elementos finitos (MEF). Paralelamente, o laboratório conduz estudos avançados em caracterização experimental e avaliação de perdas em materiais magnéticos, acompanhados de sua modelagem numérica para simulação e otimização.

Outros eixos de pesquisa, desenvolvimento e inovação incluem a aplicação de sensores eletromagnéticos, a detecção e análise de falhas – tanto estabelecidas quanto incipientes – em dispositivos eletromagnéticos, com foco no monitoramento de condições operacionais. Essas atividades abrangem desde abordagens baseadas em técnicas estatísticas até a implementação de métodos de inteligência artificial para diagnóstico e prognóstico.

Compatibilidade Eletromagnética em Sistemas Eletro-Eletrônicos

A Compatibilidade Eletromagnética (EMC) vem tendo uma importância significativa na indústria de eletro-eletrônicos. Muitos desses equipamentos são, inerentemente, geradores de interferência eletromagnética (EMI) e também susceptíveis a essas interferências. Deste modo, alguns cuidados e considerações de projeto serão necessários, para que se assegure a compatibilidade eletromagnética e para que esses equipamentos estejam em conformidade com as normas.

Setores de Aplicação

Fabricação de aparelhos e equipamentos de telecomunicação.
Fabricação de máquinas, aparelhos e equipamentos de sistemas eletrônicos dedicados à automação industrial e o controle de processo produtivo.
Indústria Eletro-Eletrônica.

Pesquisa Informática em Cálculo de Campos

Elaboração de softwares de calculo de campos magnéticos.

Acoplamento de Equação de Campo com Circuitos Elétricos 2D.

Modelagem do acoplamento das equações de campo eletromagnético representado por elementos finitos em duas dimensões com equações elétricas dos conversores eletrônicos de alimentação.

Cálculo de Campo 3D por Elementos de Aresta.

Estudo e implementação de método de elementos finitos de aresta; acoplamento com circuitos elétricos; novas formulações; formulação em complexo.

Metodologias de Avaliação de Perdas em Materiais Magnéticos.

Estudo de modelos matemáticos para a descrição das curvas de histerese magnética (PREISACH, JILES-ATHERTON, ...) e seu respectivo acoplamento com cálculo de campos por elementos finitos e de aresta. Parte experimental também a ser contemplada.

Métodos Numéricos em Compatibilidade Eletromagnética

Estudo de métodos numéricos para modelagem de problemas do eletromagnetismo, especificamente o método TLM (Transmission Line Matrix Method), que representa a simulação da propagação das ondas no domínio do tempo. Tem aplicações nos mais diversos campos do eletromagnetismo (microeletrônica, telecomunicações, compatibilidade eletromagnética, bio-eletromagnetismo, etc.) podendo ser utilizado em problemas que envolvem meios não homogêneos, não lineares, anisotrópicos e com geometrias complexas.