Professor Mário Henrique Farias Santos
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• Conceitos preliminares • Introdução às máquinas CA e CC • Força Magnetomotriz (FMM) de enrolamentos concentrados e de enrolamentos distribuídos • Força Eletromotriz (FEM) (tensão) induzida em enrolamentos concentrados e em enrolamentos distribuídos • Torque eletromagnético • Perdas
• Qual é o significado de Máquinas? Quais os tipos de máquinas elétricas? • • • •
Geradores Elétricos; Motores Elétricos; Transformadores; Relés.
• GERADOR ELÉTRICO: R. Convertem energia mecânica em energia elétrica produzindo correntes em condutores que giram através de um campo magnético;
• MOTOR ELÉTRICO R. Convertem energia elétrica em energia mecânica quando condutores que conduzem corrente são obrigados a girar por um campo magnético
• Histórico: 1819: descoberta do efeito magnético da corrente elétrica (Oersted) 1821: descoberta do princípio do motor (Faraday) 1831: descoberta da indução magnética (Faraday) 1864: Maxwell estabelece as bases da teoria eletromagnética
• Estruturas atuais de máquinas elétricas : - máquinas síncronas: geração de energia elétrica - máquinas assíncronas ou de indução: emprego amplo como motores - máquinas c.c. : uso como motor em acionamentos de alto desempenho - motores monofásicos a comutador: eletrodomésticos - motores de passo: como servo-acionadores - outras estruturas especiais: lineares, relutância chaveada, etc.
e = −N
dφ (V ) dt
φ = µHS
µ = permeabilidade magnética do meio H = intensidade de campo S = secção da bobina
SISTEMA ELÉTRICO
CAMPO MAGNÉTICO
SISTEMA MECÂNICO
Tensão (V)
Torque (N.m)
Corrente (I)
Velocidade
AÇÃO MOTORA x AÇÃO GERADORA
Interação entre CAMPO ELÉTRICO e CAMPO MAGNÉTICO CIRCUITO ELÉTRICO CIRCUITO MAGNÉTICO PRINCÍPIO DO GERADOR PRINCÍPIO DO MOTOR
FONTE: WEG
• Enrolamento de Armadura: grupo de bobinas que conduz correnta alternada (AC). Nas máquinas AC, este está no chamado ESTATOR. Nas máquinas DC, este está no chamado ROTOR. • Enrolamento de Campo: grupo de bobinas que conduz correnta contínua (DC) e é usado para produzir o fluxo principal de operação da máquina. Nas máquinas AC, este está ROTOR. Nas máquinas DC, este está no ESTATOR.
FONTE: Prof. Ademir Nied
Corte esquemático de uma máquina síncrona: a) Rotor de Pólos Salientes; b) Rotor de Pólos Lisos
FONTEs: Prof. Ademir Nied Prof. Carlos Roberto da Silva Filho
A diferença fundamental entre a máquina síncrona e assíncrona polifásica, é que esta última possui, tanto no estator quanto no rotor, enrolamentos polifásicos excitados com correntes polifásicas, mesmo que numa das partes essas correntes sejam conseguidas por indução da outra parte. O caso mais comum é o enrolamento do estator ligado a uma fonte de tensão trifásica e o rotor excitado por indução do estator. É comum denominarem-se as partes (estator e rotor) de primário e secundário, por analogia com os transformadores (transformador de rotor girante)
Corte esquemático de um motor assíncrono de rotor bobinado: a) Estator; b) Rotor Bobinado
FONTE: Prof. Ademir Nied Prof. Carlos Roberto da Silva Filho
As máquinas de corrente contínua, motores ou geradores, compõe-se, na grande maioria, de um indutor de pólos salientes, fixo à carcaça (estator) e um induzido rotativo semelhante ao indutor das máquinas síncronas de pólos salientes fixos e induzido rotativo
Máquina de Corrente Contínua de 4 pólos: a) Corte Transversal; b) Corte Longitudinal
FONTE: WEG
