Máquinas elétricas

Máquinas elétricas

1. Máquina Síncrona

   • Velocidade mecânica do rotor = Velocidade elétrica (frequência) do Estator
   • Monofásica
   • Trifásica
     • 3 enrolamentos com eixos magnéticos defasados de 120°
   • Gerador Síncrono
     • É convertida energia elétrica em mecânica
     • Rotor de polos salientes
       • Baixa velocidade (100 e 360 rpm)
       • Muitos Polos
       • Comprimento pequeno
       • Eixo Vertical
       • Usinas Hidrelétricas
     • Rotor de polos lisos
       • Alta velocidade (1800 e 3600 rpm)
       • Poucos Polos
       • Comprimento Grande
       • Eixo Horizontal
       • Usinas termelétricas
     • Excitatriz
       • Surgimento de um fluxo de campo magnético
         • A partir da circulação de uma corrente elétrica contínua
           • Mantida pode uma fonte de tensão contínua
         • Com o giro do rotor, o fluxo varia senoidalmente entre os eixos magnéticos do estator e rotor
           • Induzindo tensões senoidais nos enrolamentos
             • e=e[max]*sen(wt)
               • Se for trifásico
                 • ea=e[max]*sen(wt)
                 • eb=e[max]*sen(wt - 2π/3)
                 • ec=e[max]*sen(wt + 2π/3)
     • Tensão
       • Va(t) = Vmáx*sen(wt-Φv)
       • Vc(t) = Vmáx*sen(wt-Φv+2π/3)
       • Vb(t) = Vmáx*sen(wt-Φv-2π/3)
     • Corrente
       • Ia(t) = Imáx*sen(wt-Φi)
         • Φ=Φv-Φi
           • Potência Instantânea
             • Pa(t)=((Vmáx*Imáx)/2)*{cosΦ[1-cos(2wt)]-sen(Φ)*sen(2wt)}
               • Pb(t)=((Vmáx*Imáx)/2)*{cosΦ[1-cos(2wt)-4π/3]-sen(Φ)*sen(2wt-4π/3)}
                 • Pc(t)=((Vmáx*Imáx)/2)*{cosΦ[1-cos(2wt)-2π/3]-sen(Φ)*sen(2wt-2π/3)}
                   • Pa(t)+Pb(t)+Pc(t)=P[3Φ](t)
                     • P[3Φ](t)=(3*Vmáx*Imáx*cosΦ)/2
                       • Vmáx=√2*Vef
                       • Imáx=√2*Ief
                       • P[3Φ](t)=3*Vef*Ief*cosΦ
       • Ib(t) = Imáx*sen(wt-Φi-2π/3)
       • Ic(t) = Imáx*sen(wt-Φi+2π/3)
   • Motor Síncrono
     • É convertida energia mecânica em elétrica
   • Aspectos Construtivos
     • Parte fixa (Estator)
       • Conjunto de Placas de material maciço
         • Limitar Perdas
     • Parte móvel (Rotor)
       • (Interior do Estator - livre pra girar)
       • Polos lisos
       • Polos salientes
       • Alimentado por Escovas de Grafite e Anéis Coletores
         • Fonte de Corrente Contínua
   • Velocidade (rpm)
     • rpm = (60*f)/P
       • P= Par de polos
     • rpm = (120*f)/p
       • p = Número de polos
   • Escorregamento (s)
     • S = (ws - wr)/ws = 0
       • ws = wr

2. Lei de Faraday

   • f.e.m surge com a variação de um fluxo de campo magnético
     • Tensão Induzida é proporcional à variação de fluxo magnético

3. Lei de Lenz

   • Uma tensão induzida faz fluir uma corrente da espira
     • O fluxo de campo magnético produzido se opõe à variação do fluxo de campo magnético do imã que o produziu
       • Regra da mão direita
   • e(t) = dΦ(t)/dt