CONVENÇÃO DE SINAIS. Bipolo Receptor. I = corrente recebida V = tensão manifestada "Tensão e Corrente em sentidos contrários".

(1)

Prof. Jaime Luiz Dilburt ANOTAÇÕES ADICIONAIS CONVENÇÃO DE SINAIS + E I Bipolo Gerador E = tensão produzida I = corrente produzida "Tensão e Corrente no mesmo sentido". -+ I V Bipolo Receptor V = tensão manifestada I = corrente recebida "Tensão e Corrente em sentidos contrários". Circuito Convencional + E I -+ I V -Sentido convencional da corrente

EXPERIÊNCIA DE OERSTED – CORRENTE PRODUZ FLUXO

+ -I E agulha de bussola limalha de ferro + -I E agulha de bussola limalha de ferro

REGRA DA MÃO DIREITA – SENTIDOS DE CORRENTE E FLUXO

LINHAS DE FLUXO CORRENTE I φ I φ

(2)

ANOTAÇÕES DE MÁQUINAS ELÉTRICAS 2

PEÇAS POLARES NATURAIS (IMÃS)

S N PEÇA POLAR FACES POLARES N e S S N LINHAS DE FLUXO

LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE POLARIDADES OPOSTAS

S

N S N S N N S

LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE

POLARIDADES NÃO OPOSTAS. (Notar o campo magnético uniforme – linhas de fluxo paralelas e eqüidistantes entre si)

S

(3)

Prof. Jaime Luiz Dilburt ANOTAÇÕES ADICIONAIS

FLUXO MAGNÉTICO EM UM SOLENÓIDE RETO

I

φ

N S

φ

I

φ

S N

φ

nucleo de ferro enrolamento de cobre

A inversão do sentido de corrente inverte o sentido do fluxo. Regra da Mão Direita – Enlaçando o enrolamento com a mão direita, os dedos indicam o sentido da corrente e o polegar indica o sentido do fluxo.

SATURAÇÃO MAGNÉTICA E HISTERESE MAGNÉTICA – CURVA DE HISTERESE

φ

I

φ

_res. I

φ

_res.

φ

I

φ

_res. A B C

PEÇA NUNCA MAGNETIZADA PEÇA JÁ MAGNETIZADA CURVA SIMPLIFICADA LEGENDA DAS FIGURAS ACIMA

Φ → FLUXO MAGNÉTICO

Φres →MAGNETISMO RESIDUAL

Ι → CORRENTE DE EXCITAÇÃO

AB → TRECHO LINEAR

BC → TRECHO NÃO LINEAR

HISTERESE MAGNÉTICA →DIFERENÇA ENTRE AS CURVAS ASCENDENTE E DESCENDENTE SATURAÇÃO MAGNÉTICA→ PONTO C EM DIANTE

(4)

GALVANÔMETRO DE ZERO CENTRAL

Instrumento habilitado para medir e indicar o sentido de corrente elétrica.

+ -+ - + I -+ -I -+ +

-Circuito sem corrente Circuitos com corrente – notar o sentido da corrente e o ponteiro do

galvanômetro

LEI DE FARADAY-LENZ → LEI DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA FLUXO (VARIAÇÃO DE FLUXO) PRODUZ TENSÃO →

dt

d

e

=

−

φ

N

φ

DESCRIÇÃO

1. face polar Norte;

2. linhas de fluxo originando-se na face polar N; 3. anel condutor, em um circuito fechado por um

galvanômetro de zero central;

4. o anel vai movimentar-se de baixo para cima ou de cima pra baixo, mantendo-se paralelo à face polar N;

(5)

N

φ

_indutor

movimento do anel para baixo

dφ

φ

_{induzido parcial}

φ

_{induzido resultante}

corrente induzida

DESCRIÇÃO 1. movimento do anel para baixo;

2. aumenta a quantidade de fluxo indutor enlaçada pelo anel → dф;

3. surge uma tensão induzida entre as extremidades do anel condutor →

dt d

e=− φ ;

4. surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;

5. surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;

6. surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.

N

φ_indutor

movimento do anel para cima

dφ φ_{induzido parcial}

φ_{induzido resultante}

corrente induzida

DESCRIÇÃO 1. movimento do anel para cima;

2. diminui a quantidade de fluxo indutor enlaçada pelo anel → dф;

3. surge uma tensão induzida entre as extremidades do anel condutor →

dt d

e=− φ ;

4. surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;

5. surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;

6. surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.

LEI DE FARADAY-LENZ → A variação do fluxo indutor enlaçado por uma espira, provoca uma tensão induzida, que produz uma corrente induzida, que produz um fluxo induzido cujo sentido é tal que opõe-se à variação do fluxo indutor. (confirme esta afirmação nas 2 figuras anteriores).

(6)

CONDUTOR SE MOVIMENTANDO EM UM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

N

S

φ

O campo magnético uniforme se caracteriza por apresentar linhas de fluxo paralelas e eqüidistantes entre si, com o mesmo sentido em qualquer posição do espaço compreendido entre as duas faces polares paralelas.

O condutor está paralelo às faces polares, e perpendicular à direção do fluxo magnético

φ

Vamos representar o fluxo magnético e o condutor, cujas extremidades tocam o trilho metálico e pode deslizar para cima ou para baixo.

CONDUTOR EM MOVIMENTO PERPENDICULAR À DIREÇÃO DO FLUXO INDUTOR

φ_indutor dx dφ φ_{induzido resultante} φ_{induzido parcial} corrente induzida secção transversal

movimento de cima para baixo

1 2 φ_indutor dx dφ φ_{induzido resultante} φ_{induzido parcial} corrente induzida secção transversal

movimento de baixo para cima

1 2

l

(7)

CONDUTOR EM MOVIMENTO PARALELO À DIREÇÃO DO FLUXO INDUTOR

φ_indutor

1

dx

2

mov.

Obs. – movimento de 1 para 2 ou de 2 para 1 não há alteração da área enlaçada, não há variação de fluxo na área enlaçada, ( dφ =0), logo não há tensão induzida

ISTO QUE FOI DESCRITO ATÉ AGORA É TAMBÉM

CHAMADO

“EFEITO GERADOR”

(8)

ANOTAÇÕES DE ELÉTRICAS 8

REGRAS DA MÃO DIREITA PARA SENTIDOS DE FLUXO, MOVIMENTO, TENSÃO E CORRENTE (efeito gerador)

Fluxo

Movimento

Tensão Corrente

Regra de Fleming, da mão direita, do gerador.

QUANTIFICAÇÃO DE

dt d

e=− φ

(MOVIMENTO NA DIREÇÃO PERPENDICULAR AO FLUXO MAGNÉTICO).

x B BS área S fluxo de ensidade fluxo de densidade B S B = = _l ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = = = φ φ int φ → B vVolts dt dx B dt ) x B ( d e=− l =− _l =− _l

GRANDEZAS SISTEMA CGS SISTEMA MKS

Φ = INTENSIDADE DE FLUXO Linhas ou Maxwells Webers

B = DENSIDADE DE FLUXO Linhas/cm2 ou Maxwells/cm2

Webers/m2

l

= COMPRIMENTO ATIVO DO CONDUTOR centímetros cm metros m v = VELOCIDADE DO CONDUTOR

(na perpendicular ao fluxo)

centímetros/segundo cm/s

metros/segundo m/s

e = tensão induzida instantânea _e₌₋_B _v_.₁₀−8 _Volts

(9)

TENSÃO INDUZIDA EM UM CONDUTOR EM MOVIMENTO INCLINADO COM RELAÇÃO AO FLUXO MAGNÉTICO.

φ

v v v θ

EXEMPLOS FAÇA ESTES

movimento perpendicular ao fluxo v B e=− _l movimento paralelo ao fluxo 0 = e movimento inclinado c/relação ao fluxo: a componente paralela ao fluxo não produz tensão... θ cos v B e=− _l

(10)

ANOTAÇÕES DE MÁQUINAS ELÉTRICAS 10 EFEITO MOTOR

N

S

N

S

N

S

F

Condutor na presença de um campo magnético uniforme. (vide pg. 6)

.Tensãoaplicada ao condutor, corrente e linhas de fluxo.

Interação das linhas de fluxo e surgimento da força F

A força que atua no condutor é dada por: F =BI_l

A regra para determinar o sentido da força F é a REGRA DA MÃO ESQUERDA. Sistema Grandeza ↓ MKS l BI F = CGS l BI F = MKgfS 81 , 9 l BI F = F N Newtons d dinas Kgf kilogramaforça B Weber/m 2 Tesla Maxwell/cm2 Gauss Weber/m2 Tesla

l

m cm m Ι A A A Observações 1 N = 105 dinas 1 Kgf = 9,81 N

(11)

CONDUTOR EM MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME EM UM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

Posição referencial do condutor Representação simplificada do movimento, em secção transversal

N S

φ

COMENTÁRIOS

1. v em cada ponto é tangencial à trajetória;

2. posições 1 e 5 v é // ao fluxo: tensão induzida nula;

3. posições 3 e 7 v é ⊥ ao fluxo, tensão induzida instantânea máxima; 4. posições 2, 4, 6 e 8 v é inclinada

com relação ao fluxo, tensão induzida dada por e=−B_lvcosθ ;

θ = ângulo entre v e a ⊥ ao fluxo; 5. Sentidos das tensões obtidos com a

Regra da Mão Direita.

φ

1

2

3

4

5

6

7

8

FORMA DE ONDA DA TENSÃO INDUZIDA NO CONDUTOR, EM UM CICLO ONDA SENOIDAL – TENSÃO ALTERNADA SENOIDAL

1 2 3 4

5

6 7 8 1

t

(12)

DEFINIÇÕES

1. BOBINA – área aberta plana ou não, delimitada por condutor elétrico (fio elétrico isolado). 2. ESPIRA – volta de fio. As bobinas podem ter uma ou diversas espiras, ou voltas de fio.

3. LADO ATIVO DE BOBINA – trecho reto da bobina sujeito às linhas de fluxo. (só se define para

bobinas de formas quadrada ou retangular).

4. TERMINAIS DAS BOBINAS – as 2 extremidades livres.

DIVERSAS FORMAS DE BOBINA (representação plana)

terminais

DETALHES IMPORTANTES

As espiras se superpõem, estão em contato mecânico mas não há contato elétrico entre elas. (fio isolado).

Bobina com 2 espiras ou bobina dupla

Bobina com 3 espiras

(13)

Profs. Jaime Luiz Dilburt ANOTAÇÕES ADICIONAIS ALTERNADOR ELEMENTAR movimento φ consumidor experimentando tensão alternada senoidal escova de grafite (carvão) anel

coletor

A bobina, dotada dos anéis metálicos denominados ANÉIS COLETORES em seus terminais, gira num campo magnético uniforme.

As escovas de grafite (carvão), em contato com os anéis coletores, retiraram a tensão alternada senoidal produzida pela bobina e a entregam ao consumidor.

GERADOR ELEMENTAR DE CORRENTE CONTÍNUA

consumidor recebendo corrente continua isolante coletor ou comutador tecla de cobre φ movimento escova de grafite

A bobina, dotada do COLETOR OU COMUTADOR em seus terminais, gira num campo magnético uniforme.

As escovas de grafite (carvão), em contato com as teclas do coletor, retiraram a tensão continua pulsativa e a entregam ao consumidor. A bobina produz tensão alternada senoidal mas o coletor proporciona a

RETIFICAÇÃO

ELETROMECANICA DA TENSÃO.

(14)

ANOTAÇÕES DE MÁQUINAS ELÉTRICAS 14

A TENSÃO EXPERIMENTADA PELO CONSUMIDOR EM UM CICLO SERÁ UMA TENSÃO CONTINUA PULSATIVA:

(15)

Profs. Jaime Luiz Dilburt ANOTAÇÕES ADICIONAIS

FORMAS DE ONDA RESULTANTES NO CONSUMIDOR:

Para uma bobina Para duas bobinas Para 3 bobinas

FAÇAM VOCÊS...

t

e e

t

CONCLUSÃO – AUMENTANDO A QUANTIDADE DE BOBINAS, REDUZ CADA

VEZ MAIS A PULSATIVIDADE, TENDENDO A RESULTAR UMA RETA Æ

TENSÃO CONTINUA E CONSTANTE PARA O CONSUMIDOR...

MAS, OBSERVA-SE QUE EM QUALQUER INSTANTE, O CONSUMIDOR ESTARÁ

CONECTADO E ALIMENTADO POR “OU UMA OU DUAS BOBINAS”, ESTANDO

AS DEMAIS BOBINAS EXISTENTES PRODUZINDO TENSÃO E NÃO SE

APROVEITANDO A TENSÃO DELAS... MOSTRANDO-SE ANTI-ECONÔMICO EM

TERMOS DE GASTO DE COBRE X TENSÃO INDUZIDA APROVEITÁVEL.

ESTE ENROLAMENTO SERVIU ENTÃO PARA DEMONSTRAR O PRINCIPIO DA

“RETIFICAÇÃO ELETROMECÂNICA DA TENSÃO ALTERNADA INDUZIDA EM

UMA BOBINA”.

(16)

ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME.

É UM ENROLAMENTO REALIZADO SOBRE UM CILINDRO OCO DE FERRO

FUNDIDO OU LAMINADO, SENDO QUE UM LADO DE UMA BOBINA ESTÁ

SITUADO NA PARTE EXTERNA DO CILINDRO, E O OUTRO LADO DESSA

MESMA BOBINA ESTÁ SITUADO NA PARTE INTERNA DO CILINDRO.

coletor

eixo

tecla

PARA REALIZAR O ESTUDO DO COMPORTAMENTO ELÉTRICO, VAMOS

REPRESENTAR O ENROLAMENTO EM SECÇÃO TRANSVERSAL.

COM 2 POLOS COM 4 POLOS

N S rotação N rotação S S N

(17)

Profs. Jaime Luiz Dilburt ANOTAÇÕES ADICIONAIS

(18)

TIPOS DE GERADORES DE CC

Se definem em função dos tipos de bobinas dos pólos. Essas bobinas , atravessadas pela corrente de excitação, produzem a força magnetomotriz que produz o fluxo magnético indutor.

• BOBINA DE CAMPO SHUNT ou BOBINA DE EXCITAÇÃO SHUNT:

o muitas espiras de fio fino

o resistência ôhmica alta

o corrente de excitação baixa

• BOBINA DE CAMPO SÉRIE ou BOBINA DE EXCITAÇÃO SÉRIE

o poucas espiras de fio grosso

o resistência ôhmica baixa

o corrente de excitação alta

comparações válidas para mesma máquina ou máquinas de mesmo porte.

GERADOR SHUNT:- Tem as bobinas shunt nos pólos;

GERADOR SERIE:- Tem as bobinas série nos pólos;

GERADOR MISTO:- Tem bobinas shunt e série nos pólos;

reveja a figura PARTES DE UMA MÁQUINA DE CC. CURVAS DE DESEMPENHO Vt x Ii ou Vt x IL

Vt = tensão terminal (no consumidor) Ii = corrente do induzido IL = corrente de carga

CURVAS DE DESEMPENHO DO GERADOR SHUNT

V_t

I_{n o m}

Queda de tensão devida à resistência do induzido e outras perdas não especificadas. Para geradores de boa qualidade não ultrapassam 5% da referência.

referência

Ajustes possíveis

V_t

(19)

Prof. Jaime Luiz Dilburt 2º Semestre 2004 ANOTAÇÕES ADICIONAIS

CURVAS DE DESEMPENHO DO GERADOR SÉRIE V_t A B C D E

Inom

Ajustes Possiveis V_t

CURVAS DE DESEMPENHO DO GERADOR MISTO

V_t

S U P E R C O M P O U N D

C O P O U N D N O R M A L O U C H A T O

Curvas conseguidas com os ajustes do campo série.

Os ajustes do campo shunt moverão este conjunto para cima ou para baixo. Existem outras curvas, não apresentadas neste resumo.

(20)

APLICAÇÕES TÍPICAS DOS GERADORES DE CC

GERADOR SHUNT – TENSÃO TERMINAL praticamente constante, para qualquer valor de CORRENTE DE INDUZIDO.

• alimenta consumidores que necessitem de tensão continua praticamente constante.

GERADOR SÉRIE –

trecho AB – TENSÃO LINEAR para variação de CORRENTE DO INDUZIDO. trecho BC – instabilidade de TENSÃO com variação de CORRENTE DO INDUZIDO. trecho CD – CORRENTE CONSTANTE e TENSÃO VARIÁVEL.

PONTO E – TENSÃO ZERO e CORRENTE DIFERENTE DE ZERO. TRECHO AB – SOBREVOLTADOR (BOOSTER).

FONTE CARGA LINHA DE TRANSMISSÃO

(21)

Prof. Jaime Luiz Dilburt 2º Semestre 2004 ANOTAÇÕES ADICIONAIS FONTE C A R G A LINHA DE TRANSMISSÃO ger. série antes do gerador série gerador série

depois do

gerador série

Gerador série, inserido em série com a fonte e a carga, próximo à carga, com trecho AB ajustado para compensar as quedas de tensão da linha.

TRECHO CD – ILUMINAÇÃO PUBLICA V_t "! # A B C D E $%'&)( 10 lâmpadas = 10R 9 lâmpadas = 9R 8 lâmpadas = 8R 100V 90V 80V

gráfico sem escala 1A

G E R A D O R SÉRIE

1. 10 lâmpadas em série, R ohms, 10V e 1A cada uma;

2. Os soquetes possuem um dispositivo que corresponde a um capacitor em paralelo com cada lâmpada.

3. Ao danificar-se uma lâmpada, o dielétrico do capacitor (em vermelho na figura) se rompe. fechando o circuito e reduzindo a resistência equivalente, de 10R para 9R. A reta de carga passa a ser a de 9R, a tensão vai para 90V e a corrente permanece em 1A. (figura ao lado). Assim cada lâmpada continua recebendo 10V e 1A. Analise o exemplo para 8 lâmpadas.

(22)

GERADOR MISTO SUPER-COMPOUND: SOBREVOLTADOR (BOOSTER). O acréscimo de tensão corresponde à queda de tensão da linha de transmissão. A carga recebe tensão constante. FONTE *+ , -CARGA LINHA DE TRANSMISSÃO ./ 0 -./ QUEDA NA LINHA 0

GERADOR MISTO COMPOUND NORMAL OU CHATO: consumidores que exigem tensão constante para qualquer valor de corrente de carga.

DIAGRAMAS ELÉTRICOS E EQUAÇÕES BÁSICAS DOS GERADORS DE C.C.

SHUNT SÉRIE

I

_c

R

_i

E

V

_carga

I

_i

I

_e

R

_i

E

V

carga

I

_c R_s campo serie V = E – RiIi e sh _R V I I = = V = E – (Ri + Rs)Ic Rsh

(23)

MISTO (versão em shunt curto)

R

_i

E

V

carga

I

_c

I

_e

I

_i V = E – RiIi – RsIc sh c s e R I R V I = +

OS AJUSTES ATUAM EM: Rsh e Rs , NOS 3 TIPOS DE GERADORES, variando os valores de Ie e Is respectivamente.

POTÊNCIA NOS GERADORES DE CC

I

_c R_i E V _carga

I

_i I_e Potência

eletromagnética Potência útil

Perdas Elétricas

A potência eletromagnética é a potência gerada na máquina, internamente.

Considerando como exemplo um gerador Shunt temos: i i i i I R E V V I R E − = + = 2 i i i i EI R I VI = −

(

)

2 i i i e c I EI R I I V + = − e 2 i i c EI RI VI VI = − −

(

)

1 1 2 3 3 4 5 6 6 7 6 6 8 5 7 8 5 os enrolament nos elétricas Perdas e i i ética eletromagn Pot i Util Pot c EI RI VI VI = − 2+ . ` . Rs Rsh

(24)

ANOTAÇÕES DE MÁQUINAS ELÉTRICAS 23 Existe além da potência eletromagnética uma potência de perdas devido a parte mecânica (atritos nos mancais, ventilação, escovas com coletor) e perdas no ferro. Estas perdas são supridas por potência mecânica que entra no gerador.

A CONVERSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM ENERGIA MECÂNICA E VICE VERSA É DADA PELA EXPRESSÃO:

EI

i

=

µω

, ONDE µ É O TORQUE E ϖ É A VELOCIDADE ANGULAR.

Assim o diagrama de fluxo de potência do gerador é:

Potência útil Perdas Elétricas ωµ = EI_i Pot. Mec. convertida em elétrica Potência mecânica de entrada no gerador Perdas no ferro e Mecânicas Rendimento do Gerador: gerador no entrada de . Mec . Pot Útil . Pot = η Unidades de Potência Sistema CGS s erg s cm . dina ₌ Sistema MKS Watt s joule s m . N ₌ ₌ 7 7 ₁₀ s erg 10 s cm . dina s m . N ₌ ₌ s m kgf 102 , 0 s 81 , 9 m Kgf s m . N ₌ ₌ Sistema MKgf S watt 81 , 9 s m . N 81 , 9 s m . Kgf ₌ ₌ Outras unidades W 5 , 735 CV 1 = 1HP=745,7W

(25)

Exercício de Aplicação de Gerador

Um gerador Shunt de 220 V, 20 KW, Ri igual a 0,07Ω , Rsh igual a 200 Ω, rotação de 1500 rpm, tem rendimento de 87%, operando nas condições nominais.

Calcular para as condições nominais:

a – a potência útil h – a potência fornecida ao gerador

b – a corrente de linha i – o momento fornecido ao gerador

c – a corrente de campo j – o momento devido as perdas mecânicas

d – a corrente do induzido mais ferro

e – a fem k – as perdas elétricas

f – a potência eletromagnética l – as perdas mecânicas mais ferro g – o momento eletromagnético m – o diagrama de fluxo de potências Observação: Na ausência de especificações, as potências marcadas nos dados de placa das máquinas são sempre as potências úteis (potências fornecidas pela máquina)

I

_i

I

_L R_i 0.07 Ω

E

_I

V

e + - R_sh 220V f99 INICIO DE SOLUÇÃO: KW 20 util . Pot a → = A 9 , 90 220 20000 V util . Pot I b → L = = = A 1 , 1 200 220 R 220 I c sh e = = = → A 0 , 92 1 , 1 9 , 90 I I I d→ i = e + L = + = V 44 , 226 92 07 , 0 220 E I R V E I R E V e i i i i = × + = + = → − = →

(26)

MOTORES DE CORRENTE CONTINUA

A construção de motores de corrente continua é similar à de geradores de corrente

contínua. A função dos geradores é fornecer TENSÃO E CORRENTE, enquanto

que a função dos motores é fornecer TORQUE e ROTAÇAO.

Os motores de corrente continua precisam de um REOSTATO DE ARRANQUE,

ou REOSTATO DE PARTIDA, (R

A

), para limitar a corrente de induzido no

instante da partida. Logo após a partida, o R

A

deve ser eliminado do circuito.

A SIMULTANEIDADE DOS EFEITOS MOTOR E GERADOR, NESSA

ORDEM, JUSTIFICA ESSA AFIRMAÇÃO.

N S φ N S φ N S φ N S φ mov f f f f mov

1

2

3

4 1. EXISTE FLUXO

2. APLICA TENSÃO E CORRENTE NO ENROLAMENTO DO INDUZIDO. É

A

FEM – FORÇA ELETROMOTRIZ.

3. SURGE “f “ e “mov”

4. EXISTE FLUXO, E COM O MOVIMENTO, SURGE TENSÃO E

CORRENTE EM SENTIDO CONTRÁRIO À

FEM

.

É A FCEM – FORÇA

CONTRA ELETRO MOTRIZ.

(27)

Os tipos de motores são os mesmos dos geradores, isto é, MOTOR SHUNT,

MOTOR SÉRIE e MOTOR MISTO.

MOTOR SHUNT

DIAGRAMA ELÉTRICO

I_INDUZIDO +

-I_LINHA I_EXC R_A R_I _R SH

CURVAS DE DESEMPENHO

N µ N µ I_i N = rotação (rpm = rotações por minuto) µ = torque (N.m = Newton x metro)

APLICAÇÕES TÍPICAS (VISÃO CONCEITUAL)

• CARGAS MECÂNICAS QUE NÃO SOFREM VARIAÇÕES BRUSCAS:

9 ESCADAS ROLANTES

9 LINHAS DE MONTAGEM

9 VENTILADORES

PODE PARTIR EM VAZIO OU COM CARGA

(28)

MOTOR SÉRIE

DIAGRAMA ELÉTRICO

I_INDUZIDO +

-I_LINHA R_A R_i R_S

CURVAS DE DESEMPENHO

N µ N µ I_i

N = rotação (rpm = rotações por minuto) µ = torque (N.m = Newton x metro)

APLICAÇÕES TÍPICAS (VISÃO CONCEITUAL)

• CARGAS MECÂNICAS MUITO GRANDES – TRAÇÃO ELÉTRICA

9 TRENS ELÉTRICOS

9 METRÔS E ONIBUS ELÉTRICOS

9 GRUAS E GUINDASTES

(29)

Prof. Jaime Luiz Dilburt 2º Semestre 2004

N (shunt)

µ (shunt)

MOTOR MISTO – (VERSÃO SHUNT CURTO)

DIAGRAMA ELÉTRICO

+ -I_LINHA R_A R_i R_S I_EXC R_SH VLINHA I_NDUZIDO

CURVAS DE DESEMPENHO

N µ I_i N (misto) µ (misto)

N = rotação (rpm = rotações por minuto) µ = torque (N.m = Newton x metro)

APLICAÇÕES TÍPICAS (VISÃO CONCEITUAL)

• CARGAS MECÂNICAS QUE SOFREM VARIAÇÕES BRUSCAS

9 SERRAS

9 FURADEIRAS

9 ELEVADORES

PODE PARTIR EM VAZIO OU COM CARGA

(30)

ANOTAÇÕES DE MÁQUINAS ELÉTRICAS 29 GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA

(31)

(32)

TRANSFORMADORES - CONCEITO DE FUNCIONAMENTO EM VAZIO

FIGURA 1: só os enrolamentos A B C D n1 n2 Z1= R1 + jX1 Z2= R2 + jX2 FIGURA 2: aplica V1 A B C D n₁ n₂ Z₁= R₁ + jX₁ Z₂= R₂ + jX₂ V₁

FIGURA 3: surge Ιexc

A B C D n1 n2 Z₁= R₁ + jX₁ Z₂= R₂ + jX₂ V1 e

FIGURA 4: surge φ_mutuo

A B C D n₁ n₂ Z₁= R₁ + jX₁ Z₂= R₂ + jX₂ V₁ e φ_mutuo FIGURA 5: induz dt d e=− φ A B C D n1 n2 Z1= R1 + jX1 Z2= R2 + jX2 V1 e φmutuo e e e e e e FIGURA 6: surgem E1 =n1e ;E2 =n2e A B C D n1 n2 Z1= R1 + jX1 Z2= R2 + jX2 V1 e φmutuo e e e e e E1 _E 2 e

(33)

FUNCIONAMENTO COM CARGA

CARGA LIGADA – SURGEM Ι2 fmm2 = n2I2

l fmm Re 2 2 = φ A B C D n₁ n₂ Z₁= R₁ + jX₁ Z₂= R₂ + jX₂ V₁ e φ_mutuo e e e e e E₁ _E 2 ZC V2 I₂ φ₂

e

SURGEM Ι’1 fmm1 = n1I’1 l fmm Re 1 1 = φ e valem as equações

(

)

2 2 2 2 1 1 1 1 ' 1 1 1 ' 1 1 1 Z I E V e Z I E V então l desprezive é I mas I I I Z I I E V e e e − = + = + = + + = A B C D n₁ n₂ Z₁= R₁ + jX₁ Z₂= R₂ + jX₂ e φmutuo e e e e e E₁ _E 2 ZC V2 I₂ I'₁ φ₂ φ₁ e