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01 set 2014 Science

Desenvolvimento de conectores sem contactos para aplicações de elevada potência, baseados em acoplamento indutivo ressonante

O projeto consiste na criação de um sistema de conectores sem contactos condutores (contactless) baseado em acoplamento indutivo ressonante (transformador ressonante), destinando-se sobretudo a aplicações de aquecimento em materiais têxteis, nomeadamente a toalhas aquecidas para termoterapia e outras finalidades medicinais ou domésticas de potência considerável (100 W a 1000 W). Estas toalhas contêm resistências (aquecimento por efeito de Joule), que se pretendem alimentar através de um conector contactless.

Neste conceito inovador,  a toalha é alimentada através de uma pinça com mola, que é colocada numa zona específica do material fibroso, sob a qual se encontra o enrolamento secundário do transformador. O enrolamento primário deste e respetiva blindagem residem nas placas circulares da pinça.

O primário é constituído por duas bobinas planares (uma em cada placa da pinça), que são ligadas de forma a que os respetivos fluxos magnéticos sejam aditivos, podendo constituir um primário com tomada central, por exemplo. A dimensão da pinça pretende-se a mais pequena possível, para que o sistema seja funcional. Este requisito obrigará à maximização da densidade de potência (W/m2) na região de transferência de energia.

O paradigma descrito não se limita ao domínio de aplicação têxtil, estendendo-se a aplicações especiais que envolvem um grande desgaste mecânico e/ou químico, decorrente do uso frequente e/ou de ambientes quimicamente hostis. Alguns exemplos de tais aplicações são os conectores para carregamento de baterias de veículos ou de ferramentas elétricas, e conectores para meios corrosivos, esterilizados, explosivos ou subaquáticos, desde que não-condutores (dielétricos).

São também objetivos deste trabalho a minimização da potência radiada em ondas eletromagnéticas (ondas de rádio, no caso) e o estudo de blindagens apropriadas, aspetos importantes para garantir a segurança do sistema. Por fim, construir-se-á um sistema experimental, procedendo-se então à aferição do seu desempenho real através da obtenção de dados experimentais.

Este projeto decorre no âmbito do doutoramento do investigador Carlos Marques sob orientação do Professor José Gerardo Vieira da Rocha, do Centro Algoritmi, e tem como co-orientador o Professor Raul Fangueiro.

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