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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

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Ttulo [PT]: Caracterizao e desempenho de transformadores de estado slido radiais multiferricos
Autor(es): Diogo Zampieri Montanher
Palavras-chave [PT]:

Transformador piezoeltrico. Materiais multiferroicos. Aplicao tecnolgica. Dispositivos sensores e atuadores eletromecnicos.
rea de concentrao: Fsica da Matria Condensada
Titulao: Mestre em Fsica
Banca:
Ivair Aparecido dos Santos [Orientador] - UEM
Jos Antonio Eiras - UFSCar
Nelson Guilherme Castelli Astrath - UEM
Resumo:
Resumo: Neste trabalho desenvolvemos um mtodo para montagem de transformadores de estado slido, do tipo monocamada e de modo de vibrao radial, com elementos piezoeltricos atuadores e transdutores (primrio e secundrio) isoladoseletricamente. Usando esse mtodo montamos dois transformadores, os quais foram denominados por transformador ferroeltrico, TRF, e transformador multiferroico, TRM. O transformador TRF foi montado com duas cermicas ferroeltricas de PZT-5A, enquanto que o transformador TRM foi montado com de uma cermica ferroeltrica de PZT-5A e uma cermica multiferroica de (0.6)BiFeO3-(0.4)PbTiO3, ou simplesmente BF-PT. A caracterizao desses transformadores foi realizada por medidas experimentais de ganho de tenso e eficincia, e os resultados foram comparados com um modelo terico encontrado na literatura. Esses resultados, por sua vez, apresentaram uma concordncia satisfatria com aqueles previstos no modelo terico, divergindo em aproximadamente 10%. Dessa forma, foi possvel verificar a viabilidade da utilizao de cermicas multiferroicas de BF-PT na fabricao de transformadores de estado slido pela comparao entre os desempenhos dos transformadores TRM e TRF. Com essa comparao, pudemos observar algumas semelhanas e diferenas entre o transformador de estado slido formado por cermicas multiferroicas de BF-PT (TRM) e o transformador de estado slido formado apenas por cermicas ferroeltricas de PZT-5A (TRF), que so as largamente utilizadas na fabricao desses dispositivos. De um modo geral, o comportamento eltrico dos transformadores TRM e TRF so iguais, porm, os ganhos mximos de tenso e as mximas eficincias possuem valores diferentes. Em comparao ao transformador TRF, o transformador TRM apresentou uma reduo mdia de 1,7 vezes no ganho mximo de tenso e tambm uma reduo mdia de 3,5 vezes na mxima eficincia. Por outro lado, o transformador TRM pode apresentar propriedades magnetoeltricas que modificam o ganho de tenso e a eficincia em decorrncia de um campo magntico aplicado, o que abre novas perspectivas de aplicao prtica desses dispositivos.

Abstract: In this work, it was developed a method for assembly radial vibration mode single-layer solid state transformers by using electrically isolated piezoelectric elements as actuators and transducers (primary and secondary). In this method we assembly two solid transformers, i. e., a ferroelectric one (ferroelectric solid state transformer - TRF) and a multiferroic one (multiferroic solid state transformer - TRM). The TRF transformer was composed by two PZT-5A ferroelectric ceramics, while the TRM transformer was composed by a PZT-5A ferroelectric ceramic and a (0.6)BiFeO3-(0.4)PbTiO3 multiferroic ceramic, or simply BF-PT. The physical characterization of these solid state transformers was carried out by experimental determinations of the gain voltage and the efficiency. The results were compared with a theoretical model found in literature, and presented a satisfactory agreement with the theoretical model, diverging in approximately 10%. In such a way, it was possible to verify the viability for using BF-PT multiferroic ceramics in the manufacture of solid state transformers by comparing the performance between both TRM and TRF devices. In this comparison we observe some similarities and differences between the solid state transformers formed by BF-PT multiferroic ceramics and those solid state transformers formed by PZT-5A ferroelectric ceramics, which are the ceramics widely used in the manufacture of these devices. In general, the electric behavior of the main properties of the TRM and TRF transformers are equal. However, the gain voltage and the efficiency possess different values. In comparison with the TRF transformer, the TRM one presented an average reduction of 1.7 times for the gain voltage, and an average reduction of 3.5 times for the efficiency. On the other hand, the transformer TRM can present magnetoelectrical properties that modify the gain of voltage and the efficiency according of an applied magnetic field, opening in a such a way new perspectives of application of these devices.
Data da defesa: 13/10/2010
Cdigo: vtls000182672
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2010
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Ivair Aparecido dos Santos
Co-Orientador: Prof. Dr. Jos Roberto Dias Pereira
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Fsica
Nvel: Dissertao (mestrado em Fsica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: inez
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: diogo_zampieri_montanher_2010.pdf
Tamanho: 4177 Kb (4276868 bytes)
Criado: 05-04-2011 13:52
Atualizado: 05-04-2011 14:00
Visitas: 1345
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