Transportador linear industrial

Abstract

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um transportador linear com propulsão eletromagnética, com recurso a um motor linear síncrono. Do ponto de vista académico é uma tecnologia bastante explorada pelo que pode ser encontrado um elevado número de estudos teóricos sobre esta tecnologia. Do ponto de vista de aplicação, têm vindo a surgir cada vez mais projetos que demonstram bem as suas potencialidades como é o caso do comboio de levitação magnética - Maglev ou, mais recentemente, do elevador sem cabos – Multi. Trata-se, portanto, de uma tecnologia que está em clara expansão e afirmação no mundo. O recurso aos motores lineares oferece a perspetiva de simplificação do projeto em relação aos sistemas acionados com motores rotativos, devido à inexistência de um sistema de conversão do movimento de rotação em movimento linear. Esta investigação surge no âmbito de um projeto que está a ser desenvolvido pela empresa Preh Portugal, apresentando-se assim como uma investigação com uma forte componente de aplicação, isto é, cumpre o claro objetivo de obter uma solução funcional capaz de ser aplicada no mundo industrial contribuindo assim para o desenvolvimento do estado da arte. Do ponto de vista prático, a empresa visa a substituição dos habituais transportadores de cargas. O transportador em estudo será desenvolvido de forma modular, isto é, cada módulo terá que incorporar os enrolamentos do motor linear bem como, toda a eletrónica necessária ao seu funcionamento e controlo. Esta metodologia modular possibilita ainda modificar o layout do transportador sem a necessidade da alteração do hardware ou software. Será também estudada a possibilidade de o transportador se adaptar a diferentes pesos de cargas em simultâneo. O resultado do desenvolvimento deste projeto será uma forte alternativa aos tradicionais transportadores o que o tornará um sistema com grande potencial de mercado. Este trabalho foi organizado de modo a explicitar com a maior clareza o enquadramento, as motivações, os processos e os resultados obtidos com este projeto. Numa primeira fase introduzir-se-á o tema onde serão exploradas as motivações e o enquadramento do projeto.Posteriormente são abordadas e analisados alguns sistemas existentes no mercado que também recorrem a motores lineares, fazendo referência às suas características, princípios de funcionamento, vantagens e desvantagens. De seguida são apresentados os fundamentos teóricos que estão na base das tecnologias utilizadas no desenvolvimento e implementação deste projeto. Depois é apresentado o trabalho prático, descrevendo o equipamento adquirido, frisando as motivações que estiveram na base da sua aquisição e em que medida são essenciais para o desenvolvimento do projeto. É, ainda, explicada a ideia de controlo e de como esta foi implementada. Em seguida é feita uma comparação direta entre o sistema desenvolvido e um dos sistemas que se tenciona substituir. Os resultados obtidos nessa comparação são depois analisados, interpretados e discutidos. Em conclusão, destaca-se a pertinência e as vantagens da implementação deste tipo de sistema na indústria. Finalmente são apontados as próximas ações para a continuação do desenvolvimento deste projeto.

This paper presents the development of a linear conveyor with electromagnetic propulsion, using a synchronous linear motor. On the academic point of view is a technology rather exploited, therefore there is a large number of theoretical studies on this regard. On the other hand, from the application point of view, lately has emerged a growing number of projects that clearly demonstrate their potential such as the magnetic levitation train - Maglev or, more recently, the elevator without cables - Multi. For all that has been said, this is a technology which is in plain expansion and is claiming it’s place in the world. The use of linear motors offers the prospect of simplifying the design of systems operated with rotary engines, due to the absence of a conversion system of rotational motion into linear motion This research comes as part of a project that is being developed by the company Preh Portugal presenting itself as an investigation with a strong application component. In other words, meets the clear objective of obtaining a functional solution that can be applied in the industrial world thereby contributing to the growth of the art. From the practical point of view, the company intends to replace the usual load carriers. The linear motor in study is designed in a modular shape, which means, that each module will have to incorporate the linear motor windings as well as all the electronics necessary for its operation and control. This modular approach enables further modifications of the conveyor layout without changing the hardware or software. It will also be studied the ability of the carrier to adapt to different weight loads simultaneously. The outcome of this project will be a strong alternative to traditional carriers which will make a system with great market potential. This document has been structured in order to clearly explain the general framework, motivations, processes and results of this assignment. Firstly, we have the introduction in which will be explored and explained the motivations and general framework of this project. Secondly, the systems in the market nowadays, which are based in linear motors, will be studied and analysed emphasising their characteristics, working principals, advantages and disadvantages. Thirdly, will be described the theoretical foundations of the technologies used in this project’s developing and implementation. Then, the practical work is presented, describing the acquired equipment, highlighting the motivations behind its acquisition, and how essential it is for the development of this project. Moreover, it is explained the control’s idea and its implementation. Next, a comparison is established between the developed system and the ones that it intends to replace. The results of this comparison are then analysed, interpreted and discussed. In conclusion, it is exceled the pertinence and advantages of the implementation of this kind of system for the industry. Finally, the next actions to further develop this work are pointed out.