TEMA 1 Aula 1 Introducao as maquinas electricas [Compatibility Mode]

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Definição – Maquinas Eléctricas
Designamos
por
máquinas
eléctricas
aos
dispositivos
electromagnéticos rotativos de Transformação de energia (motores ou
INTRODUÇÃO ÁS
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
geradores),
e
aos
dispositivos
electromagnéticos
Estáticos
de
transformação de energia (transformadores).
Portanto, as máquinas eléctricas são conversores electromagnéticos de
energia.
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Definição – Maquinas Eléctricas
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As máquinas eléctricas (motores, geradores e transformadores) são
parte integrante do nosso dia-a-dia.
Introdução
Os geradores (alternadores e dínamos) podem encontrar-se nas
centrais produtoras de energia eléctrica (hidroeléctricas,
termoeléctricas (diesel, carvão, nucleares), eólicas, maremotrizes,
Os motores eléctricos, que podem utilizar-se tanto em aplicações de
etc.), hospitais e certos tipos de indústrias, ou mesmo num automóvel,
força motriz como em aplicações de tracção eléctrica, vulgarizaram-se
mota ou bicicleta, por exemplo.
de tal forma que podemos encontrá-los em aplicações tão diversas
como uma máquina industrial de corte, um aspirador, secador, bomba
de água, portão automático, etc.
Os transformadores são também largamente utilizados, tanto nos
sistemas de transporte e distribuição de energia eléctrica, como em
aplicações de domínio doméstico, tais como carregadores de bateria,
telefones portáteis, etc
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Introdução
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O que é uma máquina eléctrica rotativa?
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Para se perceber o funcionamento das máquinas eléctricas, é
fundamental
que
se
compreendam
os
princípios
Energia
do
MOTOR
Energia
mecânica
eléctrica
electromagnetismo.
perdas
Genericamente a vantagem dos sistemas electromecânicos em
relação a outros, por exemplo hidráulicos, pneumáticos, térmicos, etc.
reside em aspectos energéticos (disponibilidade da fonte de energia,
Energia
simplicidade na sua distribuição e no rendimento da conversão), na
GERADOR
eléctrica
mecânica
facilidade do seu comando e também na rapidez de resposta às
Energia
solicitações a que são sujeitos.
perdas
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Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
Quanto a sua função:
De corrente alternada, pela velocidade de rotação:
•
Motor
•
Assíncronas ou de indução
•
Gerador
•
Síncronas
Quanto a fonte de alimentação:
De corrente alternada, pela forma de alimentação:
•
Corrente Contínua
•
Monofásicas
Corrente Alternada
•
Trifásicas
•
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Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
Assíncronas
Monofásicas
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Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
De corrente continua
(fase
dividida,
capacitor
de
arranque,
capacitor
permanente, capacitor de arranque e permanente, pólos sombra)
Pela forma de excitação:
São geralmente de rotor em curto-circuito.
•
Excitação separada
•
Excitação paralela
•
Excitação serie
•
Excitação composta
•
Excitação por imanes permanentes
Trifásicas (rotor bobinado, rotor em curto-circuito)
Síncronas
Monofásicas (de relutância, histereses)
Trifásicas (pólos salientes e pólos lisos)
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Características construtivas
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Máquinas de Corrente Continua
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Continua
Carcaça
Parte fixa ou estator
Núcleo
carcasa
Enrolamentos
dos dos pólos
Pólos (principais e auxiliares)
Enrolamentos dos pólos
Escova e porta-escovas
Núcleo
comutador
Parte móvel ou rotor ou
armadura
Núcleo cilíndrico laminado e ranhurado
Enrolamentos do induzido
Colector ou comutador, com laminas
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escovas
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Continua
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Continua
Características constructivas
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Máquinas de Corrente Continua
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
Carcaça
Parte fixa ou estator
Núcleo
Núcleo cilíndrico laminado e ranhurado
enrolamentos distribuídos um para cada
fase
Núcleo laminado e ranhurado
Barras de alumínio ou cobre (rotor em
Parte móvel ou rotor
curto-circuito)
Enrolamentos distribuídos um para cada
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fase, conectado em Y (rotor bobinado)
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
Tipos de rotor
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Rotor em curto-circuito
Rotor bobinado
Barras de Al ou Cu com
Enrolamento 3Φ
anéis que as corto-
Com 3 anéis e escovas para
circuitan
externamente conectar resistencias
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ESTATOR
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assincronas
ROTOR em curtocircuito
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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ROTOR BOBINADO
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
ROTOR BOBINADO
ANÉIS DESLIZANTES
3 ANÉIS DESLIZANTES
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
Similar ao da máquina assíncrona
Parte fixa ou estator
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Ou
Línhas de
campo
Rotor
Sentido de las
corrientes por
el rotor
liso
ao da máquina de corrente continua
Rotor de
polos
S
N
salientes
N
N
Pólos salientes ou rotor cilíndrico, com dois
anéis deslizantes
S
S
Ou
Parte móvel ou rotor
Núcleo cilíndrico laminado ranhurado, com
enrolamentos por cada fase e 3 ou 4 anéis
Elevadas velocidades de
deslizantes
Rotacao: turboalternadores
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Velocidades de rotação
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
baixas
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
ROTOR DE
PÓLOS
SALIENTES
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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Princípio de Operação
Gerador
Em todo condutor que se move dentro de um campo magnético
induz-se nele uma FEM.
Nos geradores de CA, um campo magnético (de corrente
continua) em movimento induz uma FEM sobre um condutor estacionário.
Motor
Em todo condutor com corrente dentro de um campo magnético se
produz uma força que tende a deslocá-lo.
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Velocidades Síncronas
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Polos
32
50 Hz (rpm)
60 Hz (rpm)
2
3000
3600
4
1500
1800
6
1000
1200
8
750
900
O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Os transformadores são máquinas eléctricas estáticas que encontram
larga aplicação, nomeadamente, nos sistemas de distribuição de
energia eléctrica. Há muitas outras utilizações para os transformadores
que requerem características específicas.
O transformador é destinado a transformação de uma corrente
alternada primária noutra corrente secundária, com a mesma
120f
ns 
P
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frequência, tendo no caso geral outras características, nomeadamente
tensão e corrente, diferentes.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
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De acordo com o tipo de núcleo podemos ter:
Para se evitar a acção prejudicial do ar sobre o isolamento das bobinas e
melhorar a refrigeração do transformador coloca-se o núcleo, com os
Transformadores de colunas, nos quais os enrolamentos rodeiam as
enrolamentos, numa cuba cheia de óleo de transformador. Estes
colunas do núcleo.
transformadores designam-se por transformadores em banho de óleo. Os
que não são mergulhados chamam-se transformadores secos.
Transformadores
couraçados,
nos
quais
os
enrolamentos
são
parcialmente rodeados pelo núcleo.
Partes construtivas principais dos transformadores
Um transformador compõe-se das seguintes partes principais: a) núcleo;
b) enrolamentos; c) cuba com óleo, quando se trata de um transformador
em óleo; d) isoladores
de saída.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de potência trifásico
Transformador de potência trifásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
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Transformador de distribuição monofásico
Transformador de distribuição trifásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Sistema eléctrico de potência
Transformador de pequena potência
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FIM
MUITO OBRIGADO PELA
ATENÇÃO!
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