Análise de medições na caracterização de materiais ferromagnéticos utilizando o quadro de Epstein

Abstract

Este trabalho trata de um estudo sobre algumas das incertezas em processos de caracterização de materiais ferromagnéticos, com ênfase em aços laminados para fins elétricos, utilizando o instrumento Quadro de Epstein de 25 cm. A caracterização precisa desses materiais é importante para o projeto de máquinas elétricas eficientes, em que a redução das perdas magnéticas e a otimização da permeabilidade são características fundamentais buscadas no desenvolvimento ou no emprego de aços para fins elétricos. Os ensaios envolveram a avaliação de amostras de aços para fins elétricos laminados cortadas nos sentidos longitudinal e transversal ao sentido de laminação, realizados nas frequências de 1 Hz e 50 Hz, permitindo uma análise das propriedades magnéticas sob diferentes condições de operação. Por meio da caracterização das amostras, mostra-se a influência da anisotropia magnética decorrente do processo de laminação. Amostras cortadas no sentido longitudinal apresentaram menor consumo energético e maior permeabilidade em comparação com as cortadas no sentido transversal. Além disso, a análise de sensibilidade destacou a importância da seção magnética e do caminho magnético na estimativa precisa das propriedades magnéticas para este estudo. Limitações no processo de medição foram identificadas, tal como a falta de instrumentos para ensaios de obtenção de valores de massa específica pelo método do empuxo. Apesar das limitações inerentes ao uso de instrumentos como paquímetro e micrômetro na determinação da espessura do material, os resultados mostraram boa precisão, apresentando variações não significativas nos valores medidos de indução magnética devido às incertezas associadas. O estudo mostrou que a consideração das possíveis fontes de incerteza é essencial para a determinação de resultados com maior precisão e exatidão. As atividades foram realizadas no Grupo de Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos (GRUCAD), do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica do Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina.