Com a crescente utilização de dispositivos que necessitam de ser alimentados eletricamente
e com a incessante procura por novos métodos de melhorar e facilitar a interação
com o utilizador, os sistemas de transferência de energia sem contacto têm cada vez sido
mais requisitados.
Por consequência, esta dissertação tem como objetivos desenvolver um sistema de
transferência de energia sem fios de modo a alimentar um comboio de levitação magnética,
o MagLev-Cobra, presente na Universidade Federal do Rio de Janeiro, no Brasil.
O dimensionamento do sistema WPT (wireless power transfer) pressupõe, nesta dissertação,
a utilização de uma bobina supercondutora no circuito de emissão bem como
a presença de reatores de núcleo saturável, responsáveis pela sintonia dos circuitos de
emissão e receção na frequência de ressonância.
Deste modo, no presente trabalho são analisadas, primeiramente, as necessidades
energéticas do MagLev-Cobra. Posteriormente, averigua-se o comportamento do protótipo
laboratorial desenvolvido através de simulações bem como ensaios laboratoriais. Para
além do referido, recorrendo ao microcontrolador Arduino Mega, é elaborado um sistema
de controlo que permite manter a frequência de ressonância do circuito de receção igual
ao de emissão.
Esta dissertação foi realizada no âmbito do projeto tLOSS (Transformando o Cálculo
de Perdas em Sistemas de Potência com Supercondutores de Alta Temperatura), da
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Ref. PTDC/EEI-EEE/32508/2017_LISBOA-01-
0145-FEDER-032508).With the increasing use of devices that need to be electrically powered and the constant
research for new methods to improve and facilitate interaction with the user, wireless
power transfer systems have been increasingly in demand.
Consequently, this dissertation aims to develop a wireless energy transfer system
in order to power a magnetic levitation train, the MagLev-Cobra, present at the Federal
University of Rio de Janeiro, in Brazil.
The dimensioning of the WPT system assumes the use of a superconducting coil in
the emission circuit as well as the presence of saturable core reactors, responsible for the
tuning of the emission and reception circuits in the resonance frequency.
Therefore, in the present work the energy needs of MagLev-Cobra are analyzed, as well
as the behavior of the WPT system dimensioned in simulation and laboratory tests. In
addition to the aforementioned, using the Arduino Mega microcontroller, a control system
is developed that allows the resonance frequency of the receiving circuit to be equal to
that of the emission.
This thesis was developed in the frame of the project tLOSS (Transforming Losses
Calculation in High Temperature Superconducting Power Systems), from Fundação para
a Ciência e a Tecnologia (Ref. PTDC/EEI-EEE/32508/2017_LISBOA-01-0145-FEDER-
032508)
