introdução de maquinas eletricas, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Unid. 1 – Introdução a

Máquinas Elétricas

Rev. 2 – Revitalização total.

João Marcos B. Dantas

Disciplina de Máquinas Elétricas

Centro Universitário UNA Belo Horizonte – Minas Gerais

Objetivos

Ao final desta sequência didática, os/as estudantes deverão ter conhecimento de:

 Conceito de transformadores, e a relação de transformação.

 Origem das perdas e queda de tensão em um transformador.

 Circuito equivalente de um transformador real e seus componentes.

 Circuito equivalente refletido ao primário de um transformador real.

 Diagrama fasorial de transformadores.

Transformadores

Definição:

Equipamento constituído por 2 ou mais enrolamentos

isolados eletricamente, mas acoplados

magneticamente entre sí através de um meio

ferromagnético, proporcionando a conversão de

energia entre dois sistemas.

Transformadores

Transformador ideal: sem perdas

Como não existem perdas: S 1 =S 2 V 1 =E 1 V 2 =E 2 S 1 =V 1 I 1 =E 1 I 1 S 2 =V 2 I 2 =E 2 I 2 De forma a manter a igualdade:

E 1 E 2

Transformador real: circuito equivalente

Im – Corrente de magnetização

Ic – Corrente relativa às perdas por histerese e correntes parasitas (parte ativa)

Iφ – Corrente magnetizante (parte reativa)

Ib – Corrente de equilíbrio (para contrapor o efeito da fmm secundária)

rc – Resistência relativa às perdas no núcleo xφ – Reatância magnetizante do núcleo r1- Resistencia primário x1- Reatância de dispersão primário r2- Resistencia secundário x2- Reatância de dispersão sec

Transformadores

Transformador real

Relação de transformação: 𝑎 = 𝐸 𝐸^1 2

= 𝐼 𝐼^2 1

= 𝑁 𝑁^1 2 E 1 = a E 2 = E 2 ’ V 2 ’=a V 2 I 2 ’= I 2 /a Como temos que refletir ao primário, mantendo a potência P=RI^2 e Q=XI^2 R 2 I 22 =R 2 ’I 2 ’^2 R 2 ’= a^2 R 2 X 2 ’= a^2 X 2

Circuito equivalente exato “T” refletido ao primário.

Mais exato para o estudo do transformador.

Transformadores

Transformador real: Diagrama fasorial de um

trafo abaixador, com carga resistiva.

Objetivos

Ao final desta sequência didática, os/as estudantes deverão ter conhecimento de:

 Grandezas elétricas e magnéticas.

 Leis do eletromagnetismo aplicadas a máquinas elétricas.

 Princípio básico dos motores e geradores.

 Materiais ferromagnéticos e suas características.

 Conceitos contrutivos de máquinas elétricas.

 Tipos de campo magnéticos e suas características.

Objetivos

Ao final desta sequência didática, os/as estudantes deverão ser capazes de:

 Identificar as características de cada tipo de campo magnético.

 Demonstrar como é possível a criação de um campo magnético girante a partir de 3 fases e enrolamentos.

Analogia entre Circuitos

Campo Magnético de um condutor

Uma corrente percorrendo um condutor promove um campo magnético (B) de forma circular a seu redor.

Este campo magnético tem seu sentido determinado pela regra da mão direita.

Campo Magnético de um condutor

Força magnética entre condutores

𝜇 - Permeabilidade 𝑙 – Comprimento dos condutores (m) 𝑟 – Distância entre condutores (m)

Lei de Ampère

𝑟

𝑟

Força magnética entre condutores