Dissertação apresentada para obtenção do
Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e
de Computadores, especialidade em Energia,
pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade
de Ciências e TecnologiaA descoberta dos materiais supercondutores de alta temperatura, arrefecidos a azoto
líquido, deram início à criação de vários protótipos de dispositivos de potência,
nomeadamente de transformadores. Nestes dispositivos a optimização do rendimento é um
aspecto fundamental uma vez que, a melhoria de apenas algumas décimas percentuais
corresponde a uma poupança energética considerável e, tanto maior, quanto maior for a potência da máquina.
Os transformadores supercondutores permitem diminuir consideravelmente as perdas
óhmicas nos enrolamentos, uma vez que o cobre tradicional é substituído por materiais com resistência eléctrica quase nula. No entanto, as perdas magnéticas no núcleo mantêm-se iguais às dos transformadores convencionais ou são agravadas, caso os núcleos sejam mantidos a baixa temperatura.
Assim, a análise do comportamento a baixa temperatura dos materiais estruturais e
funcionais que constituem as máquinas tornou-se mais importante, uma vez que uma
optimização na escolha destes materiais poderá contribuir ainda mais para a optimização da máquina.
Neste trabalho são determinadas as principais propriedades magnéticas de três materiais magnéticos macios, à temperatura do azoto líquido (77 K) e à temperatura ambiente (298 K).
O principal objectivo é determinar se os materiais magnéticos seleccionados para
funcionarem em máquinas à temperatura de 77 K, deverão ser os mesmos que os utilizados
em máquinas que operam à temperatura ambiente. Os materiais escolhidos para os ensaios são usualmente utilizados no fabrico de núcleos de transformadores convencionais, e consistem num aço de grão não orientado e em dois aços de grão orientado, todos com
diferentes espessuras. Essencialmente por comparação, é analisado também o
comportamento magnético de uma liga magnética amorfa, utilizada em núcleos de
transformadores
