Slide - Aula 15 - Princípios de Conversão Eletromecânica de Energia

Conversão Eletromecânica de Energia (Aula 15) Prof. Dr. J. B. Leite 3. Princípios de Conversão Eletromecânica de Energia 2 Força Magnética a partir da Energia 3 Wcmp é uma função de estado, onde λ foi mantido constante. Campo Magnético definição e determinação ● Força ● Conjugado ● Exemplos 4 Conjugado Magnético a partir da Energia 5 Em um sistema com um terminal mecânico rotativo, as variáveis mecânicas tornam-se o deslocamento angular θ e o conjugado Tcmp. Por analogia à determinação de fcmp, pode-se obter o conjugado como o negativo da derivada parcial da energia em relação a θ, mantendo λ constante, Em sistemas magnéticos lineares, nos quais λ = L(θ)i, em termos da corrente i como Exemplos Exemplo 1: Força Magnética 7 Dada a relação λ-i por: Válida para 0 < i < 4 A; e 3 < g < 10 cm Para corrente de 3 A e entreferro de 5 cm encontre a força mecânica sobre a parte móvel, usando a energia do campo. Exemplo 1: Força Magnética 8 A energia é: A força é dada por: O sinal negativo indica que a força age de maneira a diminuir o entreferro. Exemplo 2: Força Magnética 9 A tabela a seguir contém dados de um experimento no qual a indutância de um solenóide foi medida em função da posição x, onde x = 0 corresponde a uma retração total do solenóide. Plote a força do solenóide para uma corrente de 0,75 A em função da posição no intervalo 0,2≤ x ≤ 1,8 cm. L(x)=a_1x^4+a_2x^3+a_3x^2+a_4x+a_5 11 A força é calculada por: fcmp=(4a1x3+3a2x2+2a3x+a4)0,752/ 2 Exemplo 3: Conjugado Magnético 12 O circuito magnético da figura a seguir consiste em um estator de bobina única e um rotor oval. Como o entreferro não é uniforme, a indutância da bobina varia com a posição angular do rotor, medida entre o eixo magnético da bobina do estator e o eixo principal do rotor, em que L0 = 10,6 mH e L2 = 2,7 mH. Exemplo 3: Conjugado Magnético 13 Há variação de indutância de segunda harmônica em função do ângulo θ do rotor. Isso é consistente com o fato de que a indutância não se altera se o rotor for girado de 180°. Encontre o conjugado em função de θ para uma corrente de 2 A na bobina. Exemplo 14 O conjugado é calculado por: Substituindo os valores: Neste caso o conjugado atua em um sentido tal que o eixo do rotor é tracionado para se alinhar com o eixo da bobina do estator e assim maximizar a indutância desta. Coenergia...