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SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE UM MODELO MAGNETOSTÁTICO USANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS APLICADO A UM TORÓIDE

COMPUTER SIMULATION OF A MODEL MAGNETOSTATIC USING FINITE ELEMENT METHOD APPLIED TO A TOROID

Malagoli, Juliana Almansa; Camacho, José Roberto; Luz, Mauricio Valencia Ferreira da; Ferreira, Jacson Hudson Inácio;

Artigo Completo:

O projeto de toróide, forma geométrica do núcleo redondo e semelhante a um anel e cuja função base é concentrar as linhas de força do campo magnético, configura-se como um interessante tema de pesquisa, já que está diretamente relacionado aos custos de transformadores. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo matemático fundamentado nas Equações de Maxwell e nas leis de comportamento dos materiais através da discretização dos campos para a análise do problema de magnetostática para um toróide. Neste cenário, a metodologia proposta permite determinar parâmetros em dispositivos eletromagnéticos ainda na fase do projeto, de forma que, simulações computacionais contribuam para uma análise antecipada do funcionamento do dispositivo antes da construção do protótipo. Para o desenvolvimento deste trabalho optou-se por utilizar três ferramentas computacionais de uso público, a saber, i) o Gmsh, gerador de malhas de elementos finitos em 3D, ii) o GetDP, ambiente para tratamento de problemas discretos modelados através de equações diferenciais e iii) o FEMM, simulador de problemas em 2D de elementos finitos. Nas simulações apresentaram-se as induções magnéticas e os campos magnéticos de um toróide bidimensional e tridimensional utilizando o método de elementos finitos. Os resultados mostram que a metodologia proposta configurou-se como uma interessante estratégia para a finalidade a que se destina esse trabalho.

Artigo Completo:

The toroid design, geometric shape of the round core and the like a ring and whose basic function is to concentrate the lines of force the magnetic field, appears as an interesting research topic, since it is directly related to the costs of transformers. This paper aims develop a mathematical model based on Maxwell’s equations and the laws of behavior material by discretization fields for the analysis of magnetostatic problem for a toroid. In the scenario, the proposed methodology allows to determine parameters in electromagnetic devices still in the design phase, so that computer simulations contribute for an early analysis of the device operation before building the prototype. To develop this paper chose three software tools for public use, namely, i) Gmsh, generator of finite element mesh in 3D, ii) GetDP, environment for the treatment of discrete problems modeled by differential equations and iii) FEMM, 2D simulator problems of finite elements. In the simulations presented is the magnetic induction and magnetic fields a two- dimensional and three-dimensional toroid using the finite element method. The results show that the proposed methodology is configured as an interesting strategy for the purpose it is intended that paper.

Palavras-chave: Método de Elementos Finitos, Modelo Magnetostático, Gmsh/GetDP, FEMM, Toróide., Finite Element Method, Magnetostatic Model, Gmsh/GetDP, FEMM, Toroid.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0052

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Como citar:

Malagoli, Juliana Almansa; Camacho, José Roberto; Luz, Mauricio Valencia Ferreira da; Ferreira, Jacson Hudson Inácio; "SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE UM MODELO MAGNETOSTÁTICO USANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS APLICADO A UM TORÓIDE", p. 291-298 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0052

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