Máquinas Elétricas-conceitos Básicos-2022 2

A U L A Professora Jossana Ferreira 20222 Eletricidade Aplicada 19 Máquinas elétricas Conceitos básicos Professora Jossana Ferreira Definição Principais partes Tipos de máquinas CC Síncrona Assíncrona Conceitos básicos Rendimento Torque Campo girante Escorregamento Dados de placa MÁQUINA Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas são equipamentos rotativos que convertem a energia elétrica em mecânica motores ou a energia mecânica em energia elétrica geradores Máquinas elétricas Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Estrutura Estator Rotor Entreferro Mancal Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Dois ímãs eletroímãs tendem a se alinhar com os pólos opostos se defrontando Uma força tende a restabelecer o alinhamento em caso de movimento Se o desalinhamento for imposto fornecimento de trabalho mecânico ao sistema que devolve a energia correspondente em forma de energia elétrica O dispositivo se torna um transdutor converte uma forma de energia em outra Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Estrutura Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Enrolamentos do estator httpdocplayercombr74787754Comparacaoexperimentaldas carateristicasdefuncionamentodeummotordeimanes permanentescomcondicoesdealimentacaodiversashtml Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Enrolamentos do estator Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Linhas de campo Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas ESTATOR Enrolamento campo magnético Alimentação da rede motor Parte fixa raras exceções Bobinas Professora Jossana Ferreira Lâmina do estator Professora Jossana Ferreira Lâmina do estator httpswilson2528wixsitecom Monofásico Monofásico 2 Pólos N S Monofásico Monofásico 4 Pólos S N Trifásico Trifásico Rotor Gaiola de esquilo barras de alumínio ou cobre curtocircuitadas espelho várias configurações de barras Bobinado enrolamento alimentado escovas Rotor Conceitos básicos Rendimento Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Rendimento Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Define com que eficiência se dá a transformação de energia Rendimento alto significa perdas baixas ou menor nível de aquecimento no motor Quanto maior o rendimento menor a potência absorvida da rede para a mesma potência mecânica entregue resultando em economia na tarifa de energia paga Rendimento Professora Jossana Ferreira Rendimento 1 i1 1 en V I cos P Potência de entrada e en g P P P Potência que atravessa o entreferro g d 1 s P P Potência eletromagnética desenvolvida mec d saída P P P Potência de saída n c e P P P Perdas no estator cobre núcleo 1 2 1 e P I R Perdas no cobre do estator m 2 c n P I R Perdas no núcleo do estator 2 2 2 r P I R Perdas nos condutores do rotor Pmec Perdas rotacionais Máquinas elétricas Torque Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Medida do esforço para girar o eixo da máquina Força x ponto de aplicação da força Cojugado ou binário Torque Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Torque Campo girante Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Rede de alimentação trifásica balanceada Campo girante ha Hm sen ωt hb Hm sen ωt 120º hc Hm sen ωt 120º Ham Hbm Hcm Hm Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Campo girante ha Hm sen ωt hb Hm sen ωt 120º hc Hm sen ωt 120º Ham Hbm Hcm Hm t00 t600 t1200 t1800 t2400 t3000 Hm hc Hm hb ha 2 3 2 3 0 0 2 3 2 3 hc Hm hb Hm ha Hm hc hb Hm ha 2 3 0 2 3 Hm hc Hm hb ha 2 3 2 3 0 0 2 3 2 3 hc Hm hb Hm ha Hm hc hb Hm ha 2 3 0 2 3 Professora Jossana Ferreira Campo girante Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Velocidade síncrona Campo girante rad s P f S 120 ffrequencia hertz PNúmero de pólos Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Velocidade síncrona S 60Hz Campo girante N0 de pólos 2 4 6 8 s rpm 3600 1800 1200 900 Professora Jossana Ferreira Campo girante É uma onda de fmm que se desloca ao longo do entreferro com velocidade síncrona ωs formando P pólos girantes ao longo do entreferro Como é a partida de uma máquina CA monofásica Escorregamento Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquinas elétricas Escorregamento S R S S Professora Jossana Ferreira Máquinas elétricas Escorregamento R 0 1 S S R 0 S Em vazio S 0 S R S S Dados de placa Professora Jossana Ferreira Dados de placa Professora Jossana Ferreira Dados de placa Professora Jossana Ferreira Motor de Passo Corrente Pulsante Corrente Contínua Corrente Alternada Indução Síncrono Tipos de máquinas Maquinas elétricas Motor Linear Monofásico Trifásico Ímã Permanente Relutância Bobinado Rotor em gaiola Rotor bobinado Excitação Máquina CC Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina CC Funciona como motor e gerador Fácil controle Perdeu espaço para as máquinas de indução Vantagens devese a versatilidade de ligação para a excitação Professora Jossana Ferreira AULa 19 Estrutura Máquina CC Máquina síncrona Professora Jossana Ferreira Máquina CA Interação entre campo do rotor e estator definem a máquina Estator igual para máquina síncrona e assíncrona Professora Jossana Ferreira Máquina CA Monofásico Trifásico Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina síncrona Máquina CA cuja velocidade é proporcional à freqüência da corrente na armadura Campo magnético girante corrente de armadura caminha a mesma velocidade que o campo criado pela corrente de campo Conjugado constante Ou funciona à velocidade síncrona ou não funciona Não tem partida própria precisa ser arrastado até a velocidade síncrona Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina síncrona Velocidade do rotor síncrona em relação ao campo girante Rotor de pólos salientes exceção de altas velocidades alimentado em CC Não tem partida própria precisa ser arrastado até a velocidade síncrona Professora Jossana Ferreira Máquinas síncrona Escorregamento Funcionamento S 0 Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina síncrona Síncrona de rotor bobinado Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina síncrona Síncrona de ímã permanente Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina síncrona Síncrona de relutância Máquina de indução Professora Jossana Ferreira AULa 19 Máquina de indução Grande abrangência de aplicações Robustez custo peso etc Rotor bobinado x Rotor em gaiola de esquilo Pode ser analisado como um transformador Professora Jossana Ferreira Máquinas de indução Escorregamento Em carga 1 0 S Professora Jossana Ferreira AULa 19 V1Tensão de fase do terminal do estator E2 FEM gerada pelo fluxo de entreferro resultante I1Corrente do estator I2 Corrente do rotor ImCorrente de magnetização R1Resistência do estator R2Resistência do rotor X1Reatância do estator X1Reatância do rotor Máquina de indução Circuito equivalente Professora Jossana Ferreira AULa 19 Equivalente de Thévenin entre a e b Máquina de indução Circuito equivalente Professora Jossana Ferreira AULa 19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Xm j X R jX jXm R eq Z X eq R eq eq Z Xm j X R jXm V eq V R S jX eq Z V eq I 2 2 1 1 2 Máquina de indução Circuito equivalente Pontos importantes Professora Jossana Ferreira O que é máquina motor e gerador Como estão relacionados Que elementos compõem a estrutura básica de uma máquina Como um rotor gira O que é rendimento O que é torque Quais os tipos mais comuns de máquinas elétricas O que é escorregamento O que é campo girante Como ele funciona Para que ele serve Exercícios Professora Jossana Ferreira 1 Responda a Quais os principais tipos de máquinas e quais as as suas principais características b Que elementos compõem a estrutura básica de uma máquina c Como um rotor gira d O que é campo girante Como ele funciona Para que ele serve Exercícios Professora Jossana Ferreira 2 Analise quais sentenças são verdadeiras e quais são falsas a Os motores CC possuem uma manutenção mais cara comparado aos motores de indução devido ao uso de comutadores e escovas b Nenhum motor de Indução tem partida própria necessitando de uma bobina auxiliar para que o campo do rotor e do estaor sejam desalinhados para que se inicie a rotação c Nas máquinas síncronas o escorregamento é s0 na partida e atinge s1 quando a velocidade síncrona é atingida d São exemplos de máquinas de indução as de imã permanente e as de relutância e A velocidade síncrona é diretamente proporcional ao número de polos que a máquina possui f A função do comutador é trocar periodicamente o sentido da corrente na armadura de tal modo a garantir que a corrente seja alternada na saída g Dentre as máquinas de Indução Síncrona e de Corrente contínua apenas a de CC não pode funcionar como motor e gerador Exercícios Professora Jossana Ferreira 3 Considere a placa do motor abaixo e respoda ao que se pede a Desejase ligar esse motor a uma instalação elétrica que dispõe de 3 fontes monofásicas com valor 127 V cada Desenhe como deve ser a ligação mostrando a configuração da fonte e da carga motor Indique onde estão os terminais U1 V1 W1 U2 V2 W2 Nota Os valores das tensões no motor se referem a valores de linha Configuração interna das bobinas do motor a Qual a potência complexa desse motor b Se este motor for alimentado com a sua potência ativa nominal qual será a potência ativa referente às perdas Professora Jossana Ferreira AULa 19 Links importantes Vídeo introdutório sobre máquinas elétricas httpsyoutubeunNN2WKUR8 Vídeo sobre o princípio de funcionamento das máquinas elétricas httpswwwyoutubecomwatchvCwe6swMCx6M Vídeo sobre máquina CC httpswwwyoutubecomwatchv5s07bQcpEnAfeatureyoutube Vídeo sobre motor de indução httpswwwyoutubecomwatchvtinXAu5N2c Vídeo sobre os dados de placa de um motor httpswwwyoutubecomwatchvp3usTHtDTOA Texto sobre máquinas elétricas httpprofessorcesarcostacombruploadimagensuploadApostilaMaquinas20Eletric asUNESPpdf Professora Jossana Ferreira AULa 19 Links importantes Vídeo sobre história das máquinas elétricas httpswwwyoutubecomwatchvZCSeq8T1AHofeatureyoutube Vídeo sobre motor de passo httpswwwyoutubecomwatchvVDXyA20gs0featureyoutube Vídeo extra sobre dados de placa de motores httpswwwyoutubecomwatchvZLVMHFdmWkfeatureyoutube Apostila sobre máquinas elétricas httpswwwacademiaedu14966388APOSTILADEMC381QUINASELC389TRICAS Livro Fundamentos de máquinas elétricas httpwwwpaftechcombrgalleryfundamentos20de20maquinas20eletricas20chapmanpdf Apostila WEG GUIA PRÁTICO DE TREINAMENTO TÉCNICOCOMERCIAL httpsstaticwegnetmediasdownloadcenterh6che0WEGguiapraticodetreinamentotecnico comercial50009256brochureportuguesewebpdf Jossanaferreiraufrnbr Sala 23