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- Aprendizagem Industrial em Manutenção Eletromecânica Montagem e Manutenção de Sistemas Elétricos Corrente Alternada Instrutor: Giovani Bueno Programação ● Introdução ● Corrente e tensão alternada monofásica ● Geração e distribuição de corrente alternada ● Parâmetros do sinal alternado ● Exercícios de compreensão 2 Introdução Tensão / corrente elétrica: 3 ✓ Contínua ✓ Alternada Introdução Tensão / corrente elétrica: 4 ✓ Contínua ✓ Alternada Introdução 5 Mesmo utilizando tensão contínua para tantas aplicações, porque temos tensão alternada nas nossas tomadas? ✓ Facilidade de conversão; ✓ Baixas perdas no transporte em longas distâncias; ✓ Facilidade na produção em larga escala. Introdução 6 Tensão alternada Tensão 220 V ~ 60 Hz 6500 W Tensão 127 V ~ 60 Hz 750 W AC x DC 7 AC x DC 8 AC x DC 9 Corrente e tensão alternada monofásica 10 Nos circuitos de tensão contínua, para que ocorra uma inversão no sentido de circulação de corrente, necessito inverter a polaridade da fonte geradora. Corrente e tensão alternada monofásica 11 Porém, nos circuitos de tensão alternada, para que ocorra uma inversão no sentido de circulação de corrente, basta que tenha alteração de sentido de deslocamento de um material magnético dentro de uma bobina. Corrente e tensão alternada monofásica 12 Vale destacar que a velocidade de alteração do sentido é diretamente proporcional a velocidade com que o imã entra e sai da bobina. Além disso, a intensidade do valor de tensão gerado é diretamente proporcional a quantidade de espiras que sofrem indução deste imã. Corrente e tensão alternada monofásica 13 Corrente e tensão alternada monofásica 14 Corrente e tensão alternada monofásica 15 Corrente e tensão alternada monofásica 16 Corrente e tensão alternada monofásica 17 Identifique quais sinais são alternados: Corrente e tensão alternada monofásica 18 Identifique quais sinais são alternados: Parâmetros do sinal alternado 19 Período (T) Tempo gasto para um fenômeno se repetir. Exemplos: -1 Dia = 24 Horas -1 Semana = 7 Dias -1 Semestre = 6 Meses Parâmetros do sinal alternado 20 Período (T) Tempo gasto para um fenômeno se repetir. Exemplos: -1 Dia = 24 Horas -1 Semana = 7 Dias -1 Semestre = 6 Meses Parâmetros do sinal alternado 21 Período (T) Tempo gasto para um fenômeno se repetir. Parâmetros do sinal alternado 22 Período (T) Tempo gasto para um fenômeno se repetir. Pode-se escolher diferentes pontos que o período será o mesmo! Parâmetros do sinal alternado 23 Período (T) Exemplo 1: Parâmetros do sinal alternado 24 Período (T) Exemplo 2: Parâmetros do sinal alternado 25 Período (T) Exemplo 3: Parâmetros do sinal alternado 26 Frequência (f) Número de repetições de um fenômeno por unidade de tempo. Exemplos: -Você vem ao SENAI 5 vezes por semana “mediado por tecnologia”; -Uma britadeira dá 1400 impactos por minuto; -Rotação do motor: 2000 giros por minuto (rotações por minuto). Parâmetros do sinal alternado 27 Frequência (f) Número de repetições de um fenômeno por unidade de tempo. Exemplos: -Você vem ao SENAI 5 vezes por semana “mediado por tecnologia”; -Uma britadeira dá 1400 impactos por minuto; -Rotação do motor: 2000 giros por minuto (rotações por minuto). Parâmetros do sinal alternado 28 Frequência (f) Número de repetições de um fenômeno por unidade de tempo. Exemplos: -Você vem ao SENAI 5 vezes por semana “mediado por tecnologia”; -Uma britadeira dá 1400 impactos por minuto; -Rotação do motor: 2000 giros por minuto (rotações por minuto). Parâmetros do sinal alternado 29 Frequência (f) Exemplo 1: Parâmetros do sinal alternado 30 Frequência (f) Exemplo 2: Parâmetros do sinal alternado 31 Frequência (f) Exemplo 3: Parâmetros do sinal alternado 32 Frequência (f) Exemplo 4: Qual sinal possui maior frequência? Parâmetros do sinal alternado 33 Tensão de pico a pico (Vpp) Amplitude total entre os ponto máximo positivo e o ponto máximo negativo 𝑽𝒑𝒑=𝟐.𝑽𝒑 Parâmetros do sinal alternado 34 Tensão Média(Vmed) Amplitude total entre os ponto máximo positivo e o ponto máximo negativo Vmed=2.Vp π Parâmetros do sinal alternado 35 Valor eficaz ou RMS (Vef ou Vrms) Valor de tensão alternada que, se fosse aplicada a uma resistência, dissipará uma potência média, em Watts de mesmo valor numérico de uma tensão contínua aplicada a mesma resistência. Vef= Vp/(√2) Parâmetros do sinal alternado 36 Valor eficaz ou RMS (Vef ou Vrms) Exemplo 1: Um resistor R ligado a uma bateria de 10 V produz a mesma quantidade de trabalho que outro resistor de mesmo valor R ligado a uma tensão alternada de valor de pico igual a 14,1 V. Parâmetros do sinal alternado 37 Valor eficaz ou RMS (Vef ou Vrms) É o valor mais importante em termos de amplitude do ponto de vista prático, pois a tensão e a corrente eficazes podem ser medidas diretamente com multímetros CA comuns. Parâmetros do sinal alternado 38 True RMS Multímetros sem True RMS Medidor de resposta média que usa fórmulas matemáticas de média para medir com precisão ondas senoidais puras. Ele pode medir ondas não senoidais, mas com certa imprecisão. Parâmetros do sinal alternado 39 True RMS Multímetros com True RMS: Medidor de True RMS pode medir com precisão as ondas puras e as ondas não-esófonas mais complexas. As formas de onda podem ser distorcidas por cargas não lineares, como drives de velocidade variável ou computadores. Um medidor de média que tenta medir ondas distorcidas pode ser até 40% baixo ou 10% alto em seus cálculos Parâmetros do sinal alternado 40 Comparativo tensões alternadas Parâmetros do sinal alternado 41 Frequência angular (ω) Taxa de variação temporal de um ângulo Parâmetros do sinal alternado 42 Frequência angular (ω) Parâmetros do sinal alternado 43 Valor instantâneo V(t) V(t) = Vp. sin(ω.t) Parâmetros do sinal alternado 44 Ângulo (ou fase) inicial e defasagem (𝚹) Defasagem de 120º entre fases Parâmetros do sinal alternado 45 Ângulo (ou fase) inicial e defasagem (𝚹) Representado na equação do valor instantâneo por theta (𝚹) V(t) = Vp . sin(⍵ . t + 𝚹) Parâmetros do sinal alternado 46 Deslocamento do sinal alternado (offset) Exercícios de compreensão 47 1. Para o sinal abaixo, determine: a) Tensão de pico b) Tensão de pico a pico c) Período e Frequência d) Tensão média de um período completo e de meio período e) Ângulo inicial f) Expressão matemática Exercícios de compreensão 48 2. Para o sinal abaixo, determine: a) Tensão de pico b) Tensão de pico a pico c) Período e Frequência d) Tensão média de um período completo e de meio período e) Ângulo inicial f) Expressão matemática Exercícios de compreensão 49 3. Para o sinal abaixo, determine: a) Tensão de pico b) Tensão de pico a pico c) Período e Frequência d) Tensão média de um período completo e de meio período e) Ângulo inicial f) Expressão matemática Exercícios de compreensão 50 4. Calcule os valores eficazes dos sinais dos exercícios 1, 2 e 3? 4. Quais tipos de tensão da rede podem ser medidas com um multímetro? 4. Um sistema deaquecimento possui uma resistência de 100 Ω ligada a uma tensão de 200V alternada. Um técnico deseja instalar o sistema em um processo onde não se dispõe de tensão alternada, apenas contínua. Para que o sistema permaneça com a mesma temperatura final, qual tensão contínua o técnico deve ajustar para alimentar o sistema?