GLOSSÁRIO MÁQUINAS ELÉTRICAS

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André Clementino Farinha
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1 GLOSSÁRIO MÁQUINAS ELÉTRICAS Motor Elétrico: É um tipo de máquina elétrica que converte energia elétrica em energia mecânica quando um grupo de bobinas que conduz corrente é obrigado a girar por um campo magnético. Gerador Elétrico: É um tipo de máquina elétrica que converte energia mecânica em energia elétrica produzindo correntes em um grupo de bobinas que gira através de um campo magnético. Máquina Síncrona: As correntes do enrolamento do rotor são fornecidas através de contatos rotativos fixados diretamente na parte estacionária do motor. O enrolamento de armadura consiste em bobinas de N espiras. À medida que o rotor gira, o fluxo concatenado do enrolamento da armadura varia no tempo, e como consequência uma tensão é gerada. A frequência em ciclos por segundo (Hz) da tensão no enrolamento é a mesma que a velocidade do rotor em rotações por segundo: a frequência elétrica da tensão gerada está sincronizada com a velocidade mecânica. Este é motivo pelo qual esta máquina se chama síncrona. = 120 Máquina Assíncrona (ou Máquina de Indução): Neste tipo de máquina as correntes alternadas são aplicadas diretamente aos enrolamentos do estator e, então, correntes alternadas fluem nos enrolamentos do rotor por indução. Desse modo, a máquina assíncrona (ou máquina de indução) pode ser vista como um transformador generalizado em que potência elétrica é transformada entre o rotor e o estator juntamente com uma mudança de frequência e

Máquina Síncrona: As correntes do enrolamento do rotor são fornecidas através de contatos rotativos fixados diretamente na parte estacionária do motor.

2 um fluxo de potência mecânica. Neste tipo de máquina o rotor gira a uma velocidade inferior à síncrona devido ao escorregamento ( s ). = 120 (1 ) Fluxo Concatenado λ: Quando um campo magnético varia no tempo, produz-se um campo elétrico no espaço de acordo com a lei de Faraday: C d E. ds = B. da dt S A equação acima afirma que a integral de linha da intensidade de campo elétrico E ao longo de um contorno fechado C é igual à razão, no tempo, da variação de fluxo magnético que passa através (concatena) daquele contorno. Como o enrolamento concatena o fluxo do núcleo N vez obtém-se a seguinte equação: dλ dϕ e = = N dt dt onde λ é o fluxo concatenado do enrolamento definido como λ = Nϕ. Unidade do fluxo concatenado: webers [Wb]. O símbolo ϕ é usado para indicar o valor instantâneo de um fluxo variável no tempo. Bobina: Fio elétrico enrolado com N espiras. Bobina de Passo Pleno: É uma bobina que se estende (tem seu lados afastados) por 180 graus elétricos. Rotor: Parte móvel de um motor elétrico ou de um gerador elétrico. Este componente gira em torno de seu próprio eixo.

da dt S A equação acima afirma que a integral de linha da intensidade de campo elétrico E ao longo de um contorno fechado C é igual à razão, no tempo, da variação de fluxo magnético que passa através

3 Estator: Parte fixa de um motor elétrico ou de um gerador elétrico. Este é fixado na carcaça e conduz energia elétrica. Relutância e Força MagnetoMotriz: OBS: em toda análise abaixo se despreza o fluxo de dispersão. O fluxo magnético φ que atravessa uma superfície S é a integral de superfície da componente normal de B (densidade de fluxo magnético, cuja unidade é webers por metro quadrado); logo: φ = B. da S Unidade do fluxo magnético: webers [Wb]. Qualquer fluxo que entrar em uma superfície que delimita um volume deverá deixar esse volume passando por outra região dessa superfície porque as linhas de fluxo magnético formam laços fechados. Portanto: φ = B.A

O fluxo magnético φ que atravessa uma superfície S é a integral de superfície da componente normal de B (densidade de fluxo magnético, cuja unidade é webers por metro

4 A relação entre a Força Magnetomotriz que atua em um circuito magnético e a intensidade de campo magnético naquele circuito é: I = N. i = H. dl onde H é a intensidade de campo magnético ao longo de um contorno fechado. Unidade de H: àmperes por metro [A.m]. O comprimento do caminho de qualquer linha de fluxo é aproximadamente igual ao comprimento médio do núcleo. Logo: I = N. i = H. l C onde l C é o comprimento médio do núcleo. A relação entre a intensidade de campo magnético H e a densidade de fluxo magnético B é uma propriedade do material em que se encontra o campo magnético. Se a relação é linear: B = µh onde µ é a permeabilidade magnética. Unidade de µ: webers por àmpere-espirametro [H/m]. Trabalhando as equações acima: B N. i = H. lc =. lc µ φ N. i = I =. µ. A Fazendo uma analogia com E=R.i (Lei de Ohm), tem-se que: I = Rφ onde R é chamado de relutância e I de Força MagnetoMotriz (FMM). l C Enrolamento de Armadura: Um grupo de bobinas conectadas em conjunto que conduz corrente alternada. 1. Em máquinas CA, os enrolamentos de armadura alojam-se tipicamente na parte estacionária do motor conhecida como estator, caso em que estes enrolamentos podem ser referidos também como enrolamentos de estator; 2. Na máquina CC, o enrolamento de armadura encontra-se na parte rotativa conhecida como rotor. O enrolamento de armadura de uma máquina CC consiste em muitas bobinas conectadas entre si para formar um laço fechado. Quando o rotor está girando, um contato mecânico rotativo é usado para fornecer corrente ao enrolamento de armadura.

5 Enrolamento de Campo: Um grupo de bobinas conectadas em conjunto que conduz corrente contínua e é usado para produzir o fluxo principal de operação da máquina elétrica. 1. Em máquinas CA, os enrolamentos de campo são encontrados no rotor, caso em que a corrente deve ser fornecida aos mesmos por meio de um contato mecânico rotativo; 2. Na máquina CC, o enrolamento de campo encontra-se no estator. Enrolamentos Distribuídos: Enrolamentos que se estendem por diversas ranhuras ao redor da periferia do entreferro. As bobinas individuais são conectadas entre si de modo que resulte um campo magnético com o mesmo número de pólos que o enrolamento de campo. Enrolamentos Concentrados: Enrolamento que se concentra em uma única ranhura, ou seja, o total de espiras que compõe o bobinado de uma fase é concentrado em uma única ranhura. Escovas Estacionárias de Carvão: São partes condutoras de energia elétrica que excitam o enrolamento de campo de uma máquina síncrona. Para tal fazem contato com anéis coletores ou anéis deslizantes girantes. Conjugado: É o torque da máquina elétrica.

Na máquina CC, o enrolamento de campo encontra-se no estator. Enrolamentos Distribuídos: Enrolamentos que se estendem por diversas ranhuras ao redor da periferia do entreferro.

6 Polos Salientes: Polos Lisos: Anéis Coletores: Definição em:

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