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MÁQUINAS ELÉTRICAS CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1 – REVISÃO DE ELETRICIDADE BÁSICA 1. 11. 21. 31. 41. 51. 61. 71. 8Unidades, Submúltiplos e Múltiplos Corrente Elétrica Lei de Ohm Campo Magnético Elementos de Circuito Geração de Tensão Induzida Potência em Corrente Alternada Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica 2 – MAQUINAS ELETRICAS – FUNDAMENTOS GERAIS 2. 1222. 32-42. 52-62. 7 Tipos de Máquinas Elétricas Máquinas de Corrente Alternada Máquinas de Corrente Contínua Classificação dos Motores Elétrico de Ligação em Siste Energia e Potência 3.

MOTOR DE INDUÇ 6 p o em C. A. Tipos Básicos de Força, ICO 3. 13. 23. 3Características Construtivas Princípios de Funcionamento Tipos de Ligação 2 4- CURVAS CARACTERISTICAS DO MOTOR DE INDUÇÃO 4. 14. 24. 34. 4Conjugado x Velocidade Categorias dos Motores Determinação do tempo de aceleração de um motor com carga Dispositivo de partida 5 – CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMENTO DO M. DE INDUÇÃO 5. 1 5. 2Caracter[sticas Nominais Características Ambientais 6- MOTORES DE NDUÇÃO MONOFÁSICOS 6. 16. 26. 1ntrodução Tipos de Motores Placa de Identificação MANUTENÇÃO 9. 1 g. 29. 39. 4Recebimento de Motores Instalação Manutenção Guias de defeitos e soluções 3 BIBLIOGRAFIA 1) Kosov, l. – Máquinas Elétricas e Transformadores 2) Martignoni, A. – Máquinas de Corrente Alternada 3) Weg, Eberle ou Kolbach – Manual de Motores Elétricos 4) Lobosco, O. S. – Seleção e Aplicação de Motores – Vol. CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO Média Mp x 0. 8 MT M Pl P2 Mp+P3MF=22 Mp – 4 CAPÍTULO 1 – REVISÃO DE ELETRICIDADE BÁSICA 1. Unidades, Submúltiplos e Múltiplos a) Unidades o = Condutividade; Siemens/metro (S/m); IS/m = 1 ANC = Capacitância; Faraday (F); 1 F 1 CIV E = Intensidade de Campo Elétrico; V/’m ou NIC D = Densidade de Campo Elétrico; C/ p E = Fluxo Elétrico; Coulomb (C) E = Permissividade Dielétrica; F/ H = Intensidade de Campo Magnético, Alm (Ampére/metro) B = Densidade de Campo Magnético; Tesla (T); 1 T = 1 Wb/m2 tom = Fluxo Magnético; Weber (Wb); 1 Wb – 1 Vs L = Indutância; Henry (H); 1 Wb/A p = Permeabilidade Magnética; (H/m) p = Resistividade; (n. ) – b) Submúltiplos 1 pico – 1 2 6 o = 10 -g (n) micro – 10 elétricas por unidade de tempo, impulsionado por uma diferença de potencial. 1 Coulomb 6,28. 1018 elétrons b) Tipos de Corrente Elétrica: Dois tipos básicos podem ser encontrados: b-l) Corrente Continua: possui a característica de não Inversão do seu sentido de circulação em função do tempo. Como fontes de corrente contínua podemos ter: Baterias: Geradores Rotativos: 6 RETIFICADORES DE TENSAO ALTERNADA: 7 b-2) Corrente Alternada: Sofre inversão periódica do seu sentido de circulação em função do tempo. nde: Té o período da forma de onda, que é o inverso da frequência, T é dado em segundos. No caso do nosso sistema de alimentação alternada a frequência f = 60 Hz. Assim: Portanto, a forma de onda possui uma periodicidade (período T) de 16,666 ms (1/60 s). Assim, em 1 segundo teremos 60 ciclos, ou seja, a frequência da repetição da onda é de 60 ciclos em 1 segundo ou 60 Hz. 1. 3. Lei de Ohm A hipótese é a mesma usada em “hidrodinânica” e diz que a intensidade da corrente el ade de cargas por 3 6 1 = p = resistividade do condutor o 9 RESISTÊNCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR: V R V R • I que é a ei de Ohm.

V válido para c. c. I para c. a. R sofrerá um aumento proporcional a frequência da tensão alternada. Este efeito é chamado efeito Skin. Válida para meios eletricamente lineares. características dos metais meio eletricamente nao-linear ou náo-ohmico aracterística de uma solução iônica ou gases 10 1. 4. Campo Magnético Consiste de linhas imaginárias, ao longo das quais age uma força magnética. Estas linhas emanam do polo norte do imã e entram no polo sul, voltando ao polo norte através do próprio imã, formando circuitos fechados. Fontes de Campo Magnético n naturais – cobalto, samário Imãsnpermanentes – ferro, aço, ferrite Cl eletroimãs Fl • Corrente elétrica C. C. • Corrente elétrica C. A. Os pólos magnéticos existem aos p te um pólo isolado). AGE 4 OF material com propriedades condutoras (maior o, melhor ondutor). E -s caracteriza um material com propriedades isolantes (maior E, melhor isolante). Regra da Mão Direita: Polegar l, sentido da corrente. Demais dedos -i sentido do campo magnético, B ou H. I J GJJGBOLIH 12 Ou Regra do Saca-Rolhas O fluxo magnético de 1 Weber é igual a 108 linhas de fluxo magnético (1 Wb = 108 linhas de fluxo).

Uma densidade de fluxo magnético de 1 Tesla (1 T) ou 1 Wb/m2 104 linhas de fluxo por cm2. SOLENÓIDE ou ELETROIMÃ É um elemento básico de construção de muitos dispositivos eletromagnéticos. O solenóide é o elemento básico de construção de relés ontatores e válvulas solenóides hidráulicas, por exemplo. 13 ESTRUTURA BÁSICA DE UM RELÉ OU CON ATOR Funcionamento: Energizando-se a bobina, irá circular uma corrente que produzirá um fluxo magnético no solenóide. Este fluxo irá procurar um caminho de melhor facilidade de circulação, atraindo, então, o núcleo do material ferromagnético, para o interior do solenóide.

Esta força de atração será maior que a da mola, alterando-se, assim, a osi ãa do jogo de contatos, que está mecanicamente OF MAGNETICO O módulo da Força Magnética será dado por: • F = IA B. L (regra do saca-rolha) F = B I • sen 9 onde é o ângulo entre e B A direção e o sentido dado pela regra da mão esquerda: polegar: força F; indicador: campo B; dedo médio: corrente (sentido da corrente) Esta equação é uma das bases do funcionamento dos motores elétricos e afirma que sempre haverá força, na interação entre um condutor com corrente e um campo magnético. 5 1. 5. Elementos de Circuitos a) Resistores: são elementos nos quais é válida a Lei de Ohm. Normalmente os resistores são especificados em função da sua resistência (O) que significa o grau de oposição à circulação de orrente que o mesmo apresenta, e da potência (W), que sign’fica a máxima dissipação de calor (por efeito Joule), que o mesmo pode suportar. Podem ser constru(dos basicamente de carvão e Outra categoria de resistores são os potenciômetros que permitem a variação da resistência através de um cursor.

O potenciômetro pode possuir variação logarítmica ou linear. Os chamados reostatos são potenciômetros para aplicação em potências elevadas. 16 a-1 ) Associação de Resistores: 6 OF b – A corrente consumida no circuito e o valor dos resistores, lembrando que – V I (W). – Calcular a corrente e a tensão no resistor R3 b) Capacitores: 5-1) Introdução: são elementos que armazenam energia na forma de um campo elétrico. Capacitância: É a capacidade de um capacitor em armazenar energia na forma de cargas elétricas. 8 capacitância: C Q (F) V c: ou: C- velétrico (F) Tensão EO A d 2r1EL In(b/a) onde: Q = carga armazenada em uma de suas placas (C) V = tensão ou ddp entre as placas (V) Como 1 F é uma quantidade muito grande, usa-se submúltiplos do Faraday : IpF= 10-6 10 -9 Fl 10 -12 FA maioria das aplicações utiliza capacitores de valores fixos mas, também xistem capacitores variáveis. Os capacitores são especificados pela capacitância (F) e pela tensão (V). 9 Os capacitores ainda podem ser : – polarizados : usados somente em tensão contínua. empregada quando desejamos aumentar a capacitância equivalente. O nível de tensão será igual àquele de menor valor. * Reatância Capacitiva : O capacitor apresenta, quando conectado em sinais alternados, uma “resistência” que aumenta quanto menor a frequência, que é chamada de REATÂNCIA CAPACITIVA, calculada por : 21 xc = 1 (0) onde : f frequência do sinal alternado em Hz C = capacitância do apacitor em F.

O capacitar é um curto-circuito para frequências altas. c) Indutores : são elementos que armazenam energia na forma de um campo magnético. Indutância é a capacidade de armazenar energia na forma de campo magnético. L – indutância cp – fluxo magnético – corrente vmagnético 22 Indutor de Geometria Simples p N 2S (H) p -p r popr= meio — ferro, aço po — — vacuo ou ar p N 2S 2rr I Os motores, transformad 8 OF er representados de uma frequências baixas. xemplo 2 : Calcular : a) A corrente no circuito com uma lâmpada, em série com um indutor. 24 Da lâmpada: V2 100 Plâmpada-V I Z X: 37,70 L Z=R2+XL2 377 100 -10-3 = 390 (do indutor) Z(Q) Impedância , que é uma “resistência” equivalente de um dispositivo que contenha, resistência – indutância, resistência – capacitância, indutância – capacitância, ou resistência – capacitância – indutância. 5 Zeq = Impedância do Indutor = R 2 + X L 2 X L = 2nfl_ 2rr 6010010 -3 zeq 102 + 37,72 indutor 390 do indutor ô qyrn ôt mocional variacional 27 1-6. 1. Geração por efeito mocional: que é a geração de uma tensão por um movimento relativa entre um condutor e um corpo magnético ou vice-versa. E a tensão relativa é do tipo: nde: B = densidade do campo magnético (Wb/m2) v velocidade (m/s) I = comprimento ativo dos condutores (m) 28 sinal da velocidade de e — ligado a velocidade do rotor.

Gerador de Tensão Alternada Senoidal de 2 Pólos Salientes exemplo 3. Supondo-se que o gerador anterior realizou uma rotação completa ou 1 ciclo num tempo de 20 ms e um voltímetro ligado aos condutores A e B indicou Vab =120 V eficazes, pergunta-se: a) Qual a frequência da tensão induzida Vab ? 11 – -f- 50 10 -3 29 A frequência f da tensão alternada é o número de ciclos completos ocorridos num tem o de Is, ou seja, f = UT em ciclos/ s ou Hz. 0 DF 16