1ªs aulas generalidades
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29-02-2008 Máquinas Eléctricas Generalidades Luis Pestana Índice • Generalidades – MATERIAIS E CIRCUITOS MAGNÉTICOS • Algumas Leis dos Campos Magnéticos – Conceitos básicos dos campos magnéticos – Campo criado por uma corrente I – Intensidade de Campo H – Efeitos do campo magnético – A Lei de Faraday – CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA • Sistema de transformação de energia – Principio da conservação de energia – Máquina “energética” – Múltiplas e variadas formas de energia • Características importantes da energia eléctrica – Facilidade de conversão – Facilidade de transporte – Facilidade de distribuição • Estrutura de uma rede eléctrica • Uma máquina eléctrica é… • Sentido da conversão energética – Motores – Geradores – Transformadores (máquina estática) • A máquina i elementar l • Principio de funcionamento – CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS • Segundo o sentido da conversão de energia Máquinas Eléctricas 1 29-02-2008 MATERIAIS E CIRCUITOS MAGNÉTICOS ALGUMAS LEIS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS: • Conceitos básicos de campos magnéticos: éti – B: Indução magnética – Φ: Fluxo Magnético; • Φ: [Weber] = [Wb] • B: [Weber/metro2] = [Wb/m2] • 1 [Tesla] = 1 [Wb/m2] = 1 [T] Máquinas Eléctricas MATERIAIS E CIRCUITOS MAGNÉTICOS ALGUMAS LEIS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS: • Campo criado por uma corrente I: • Intensidade de Campo H • H: [Ampére – espira/metro] = [Ae/m] • μ: Permeabilidade do meio [Henry / metro] • μ0: Permeabilidade do ar =4.π.10-7 [Henry / metro] • μr: Permeabilidade relativa do meio Máquinas Eléctricas 2 29-02-2008 MATERIAIS E CIRCUITOS MAGNÉTICOS ALGUMAS LEIS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS: • Efeitos do campo magnético: – Geração de f.e.m. (tensão) – Geração de forças • A Lei de Faraday: • e: Força electromotriz (f.e.m) • N: Número de espiras • Φ: Fluxo Magnético Máquinas Eléctricas CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA SISTEMA DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA: • Principio da Conservação de Energia • Máquina Energética • Conjunto de órgãos ou “sistema” destinados a promover a transformação de energia – A transformação pode ser de um tipo noutro (ex: energia eléctrica em energia térmica) ou – Dentro de mesmo tipo de energia, energia uma alteração das suas características físicas • Múltiplas e variadas formas de energia Máquinas Eléctricas 3 29-02-2008 CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA CARACTERISTICAS IMPORTANTES DA ENERGIA ELÉCTRICA: • Facilidade de conversão • Facilidade de transporte • Facilidade de Distribuição – (subdivisão) Máquinas Eléctricas CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA ESTRUTURA DE UMA REDE ELÉCTRICA Máquinas Eléctricas 4 29-02-2008 CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA Uma MÁQUINA ELÉCTRICA é: “um sistema destinado a efectuar uma conversão de forma de energia energia, em que pelo menos uma das formas é eléctrica” eléctrica • Quando a transformação ocorre entre 2 formas de energia distintas: eléctrica e mecânica – a Máquina Eléctrica é Rotativa • Quando as formas são eléctricas, temos uma máquina eléctrica estática ou TRANSFORMADOR Máquinas Eléctricas CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA SENTIDO DA CONVERSÃO ENERGÉTICA Segundo g o sentido da conversão energética, g temos: Motores Geradores Transformadores (máquina estática) Máquinas Eléctricas 5 29-02-2008 CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA A MÁQUINA ELEMENTAR • É a estrutura mais simples conhecida simples, conhecida, capaz de efectuar a transformação de energia anterior – Todas as outras máquinas são variantes mais ou variantes, menos complexas, desta estrutura e podem ser deduzidas a partir dela – É constituída essencialmente por 2 circuitos eléctricos independentes e um circuito magnético Máquinas Eléctricas CONCEITO DE MÁQUINA ELÉCTRICA PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO 1. Todo o condutor p percorrido por corrente eléctrica cria em seu redor um campo magnético Se um condutor se movimenta no seio de um campo magnético é alvo de f.e.m. induzida Um condutor, percorrido por corrente eléctrica e imerso num campo magnético é alvo de uma força que o tende a deslocar 2. 3. 4. Um condutor imerso num campo magnético variável no tempo, é alvo de f.e.m. induzida Máquinas Eléctricas 6 29-02-2008 CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS SEGUNDO O SENTIDO DA TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA: Máquinas Eléctricas 7
