PROJECTO_DE_LEMOS_F._RETIFICADO

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Lemos Carlos AiúbaLemos Carlos Aiúba
Construção de Gerador Eólico a Partir de Motor Eléctrico 
Universidade Rovuma
Nampula
2022
 
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Construção de Gerador Eólico a Partir de Motor Eléctrico 
 (Lic. Em Ensino de Física com Habilitações em Energias Renováveis)
	Projecto de Pesquisa Científica para Monografia Científica Como Requisito Para Obtenção de Grau de Licenciatura em Ensino de Física, a ser Apresentado no Departamento de Ciências Naturais, Matemática e Estatística, Supervisionado pelo Docente:
	 dr. Baltazar Raimundo
Universidade Rovuma
Nampula
2022
Índice
CAPITULO I	4ii
1. Introdução	4
1.2. Delimitação do Tema	4
1.3. Justificativa	4
1.4. Problematização	5
1.5. Objectivos	6
1.5.1. Objectivo Geral	6
1.5.2. Objectivos Específicos	6
1.6. Hipótese	6
CAPITULO II	7
2. Resumo Teoria	7
2.1. Energia	7
2.1.1. Energia Eléctrica	8
2.1.2. Formas de Energia	8
2.1.2. Energia eólica	9
2.1.2.1. Mecanismo de formação dos Ventos	9
2.1.2.2. Factores que Influenciam o Regime dos Ventos	10
2.1.3. Conversão de Energia Eólica em Electricidade	11
2.1.3.1. Aerogerador	13
2.1.3.1.1. Princípio de funcionamento	13
2.1.3.1.2. Tipos de Aerogerador Eólico	14
2.1.3.1.2. Rotores de Eixo Horizontal	15
2.1.3.1.3. Rotores de Eixo Vertical	16
2.2. Motor Eléctrico	18
2.2.1. Princípio de Funcionamento de Motor Eléctrico	19
2.2.2. Funcionamento de Motor Eléctrico no Sentido Contraio	19
CAPITULO III	21
3. Metodologia	21
3.1. Tipo de pesquisa	21
3.1.1. Quanto a Abordagem	21
3.1.2. Quanto aos Objectivos	21
3.1.3. Quanto aos Procedimentos de Recolha de Dados	21
3.1.4. Técnicas de Recolha de dados	21
3.2. Cronograma	22
3.3. Resultados Esperados	22
4. Referencias Bibliográficas	23
CAPITULO I
1. Introdução
A proposta deste projecto é desenvolver um sistema de energia eólica de pequeno porte, que possa ser utilizada para a geração da energia eléctrica em ambientes pequenos.
A questão energética tem um significado bastante substancial no contexto das temáticas ambientais e na busca do desenvolvimento sustentável. Na verdade, esse assunto tem influenciado mudanças de paradigmas, principalmente porque o suprimento de energia é considerado uma das questões básicas para o desenvolvimento económico e também sustentável. Sendo uma alternativa bastante interessante para minimizar a problemática, enfrentada pelo homem rural, as fontes renováveis de energia se mostram utópicas, sendo justificado, principalmente, pelo escasso aproveitamento do potencial energético de uma região (Cunha, 2017, p. 125).
A existência de fontes fiáveis de energia é fundamental para a satisfação das aspirações da sociedade por uma qualidade de vida cada vez melhor, assim como para um desenvolvimento económico sustentável, propiciando igualmente o surgimento e crescimento do sector empresarial.
Paralelamente, sistemas de energias novas e renováveis devem ser desenvolvidos, em particular os sistemas de energia eólica, energia solar, sistemas eléctricos baseados em micro e mini hídricas, sistemas de biogás, entre outros. Tratando-se de sistemas cuja produção carece de componentes ainda não manufacturados localmente, mecanismos de incentivo através de subsídios e de natureza fiscal devem ser devidamente equacionados (Ministério de Ciência e Tecnologia, 2006; p.39).
A pesquisa terá como foco no método usado para a produção de corrente eléctrica a partir da fonte eólica, aplicada a prática de iluminação pública. 
1.2. Delimitação do Tema
A pesquisa será realizada na cidade de Nampula, concretamente no Bairro de Muhala-expansão, zona de Elipisse, no período compreendido entre Março a Junho de 2022. A escolha desse ponto geográfico deve-se ao facto de apresentar as condições atmosféricas necessárias para a geração da corrente eléctrica a partir do vento. 
1.3. Justificativa
Os mais de 70% dos moçambicanos que vivem nas áreas rurais continuam a depender de fontes tradicionais de energia (especialmente a lenha) para a satisfação das suas necessidades básicas, nomeadamente a preparação de alimentos, iluminação e aquecimento, e, não dispõem de tecnologias favoráveis à defesa e preservação do meio ambiente (Ministério de Ciência e Tecnologia, 2006; p.39).
Estes pressupostos tornam cada vez mais evidente que, sistemas eficientes e fiáveis de abastecimento de energia constituem elementos-chave na melhoria da qualidade de vida e no desenvolvimento económico sustentável.
A produção da energia eólica é de importância sócio ambiental no sentido em que reduz a emissão de gases do efeito estufa e melhora a viabilidade técnica-económica no uso da energia renovável para a produção de electricidade sustentável, aliadas as informações anteriormente apresentados mostra-se relevante desenvolver esta pesquisa.
A pesquisa sobre a Construção de Gerador Eólico a Partir de Motor Eléctrico, surge na necessidade de fazer a exploração da potência de energia eólica local de modo a mitigar a queda de energia neste bairro, sendo este um meio alternativo de abastecimento da energia na zona de Elipisse. Pós a população dessa zona tem vivido com dificuldades de queda de energia da rede convencional. 
A escolha desse tema deve-se ao facto de autor da pesquisa ser um dos moradores dessa zona e ter vivenciado esta dificuldade da queda de energia. 
No ponto de vista curricular, o trabalho pode servir como um recurso didáctico no presente curso, concretamente nas disciplinas de Energias Renováveis (em especial energia eólica) e Electricidade e Magnetismo. 
1.4. Problematização
Devido ao excessivo consumo dos combustíveis fósseis, as reservas destes estão se tornando cada vez mais escassas. Uma estimativa exacta das reservas existentes de recursos de energia fóssil é muito difícil, porque somente o tamanho dos depósitos já explorados é sabido. As reservas adicionais a serem descobertas no futuro só podem ser estimadas. Estimativas sugerem que o petróleo poderá ser explorado por mais 41 anos, o gás natural por 61 anos e o carvão mineral por 204 anos (Crawley, 1975; Quaschining, 2006). Mesmo que novas reservas de combustíveis fósseis sejam descobertas, isto não mudará o facto de que elas são limitadas e que um dia poderão acabar (Machaieie, 2011, p. 11).
Além do eminente perigo ambiental a que se está sujeito devido a exploração dos combustíveis fósseis, o efeito estufa (associado as mudanças climáticas) é outro problema ambiental relevante também associado ao uso dos combustíveis fósseis (Machaieie, 2011, p. 12).
Moçambique necessita de continuar a apostar no aumento de acesso a energia moderna e promover actividades económicas, aumentando a disponibilidade energética através de desenvolvimento planificado de sistemas eficientes e fiáveis de fornecimento de energia. (Ministério de Ciência e Tecnologia, 2006; p. 39).
Com este efeito, torna-se mais evidente que sistemas eficientes e fiáveis de abastecimento de energia é indispensável na melhoria de qualidade de vida e no desenvolvimento. Diante desta situação surge a seguinte questão:
· Como produzir a corrente eléctrica para iluminação de forma eficiente a partir de turbina eólica de rotor vertical?
1.5. Objectivos
1.5.1. Objectivo Geral
· Produzir a corrente eléctrica através de fonte eólica usando materiais descartáveis.
1.5.2. Objectivos Específicos
· Compreender o funcionamento do motor eléctrico.
· Inverter o sentido do funcionamento do motor eléctrico para gerar energia a partir do vento.
· Construir aerogerador de eixo vertical a partir de materiais descartáveis e determinar a eficiência.
· Propor formas para utilização do aerogerador na sociedade. 
1.6. Hipótese
· Magnetizando o indutor do motor eléctrico pode-se gerar a corrente eléctrica através de movimento mecânico do vento.
· Variando o fluxo do campo magnético no motor eléctrico pode produzir a corrente eléctrica baseando na lei de indução de Faraday. 
CAPITULO II
2. Resumo Teórico 
2.1. Energia 
A energia é geralmente definida como o equivalente ou a capacidade de fazer o trabalho. A palavra em si é derivada do grego energeia: en, “in”; ergon, “trabalho”.A energia pode ser associada a um corpo material, como uma mola em espiral ou um objecto em movimento, ou pode ser independente da matéria, como a luz e outras radiações electromagnéticas atravessando um vácuo (Boticchio & Castro, 2018, p. 18). 
Na acepção moderna, energia corresponde essencialmente a um conceito desenvolvido a partir de meados do Século XIX, tendo sido criado juntamente com a Termodinâmica e utilizado actualmente para descrever uma ampla variedade de fenómenos físicos (Nogueira, 2016, p. 13).
As energias renováveis ou alternativas são aquelas cuja matéria prima é imediatamente reposta pela natureza. Diferentemente das energias não-renováveis como a fóssil e a nuclear, as energias renováveis são geradas com os recursos naturais disponíveis em determinada localização, tais como a força dos ventos, quedas d’água ou radiação solar e traz diversos benefícios ao meio ambiente, como a redução da emissão de gases tóxicos, contaminação do solo e escassez das fontes (Goldemberg & Lucon, 2007, apud Gomes & Trierveiler, 2018, P. 18).
.
Tab.1. Organização das Fontes de Energias Renováveis, (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 19) 
Denominam-se recursos energéticos as reservas ou fluxos de energia disponíveis na Natureza e que podem ser usados para atender às necessidades humanas, podendo ser classificadas essencialmente como recursos fósseis ou como recursos renováveis. No primeiro caso, referem-se aos estoques de materiais que armazenam energia química, acumulada primariamente a partir da radiação solar em épocas geológicas, como é o caso do petróleo, carvão mineral, turfa, gás natural, bem como podendo acumular energia atómica na forma de material fóssil, por exemplo o urânio e o tório (Nogueira, 2016, p. 28).
2.1.1. Energia Eléctrica
A energia eléctrica (EE) aparece espontaneamente em alguns fenómenos da natureza (relâmpagos, electricidade estática, etc.). No entanto, para a podermos utilizar convenientemente necessitamos que esta esteja disponível de uma forma estável e previsível. Para atingir este objectivo, o ser humano teve de inventar procedimentos de produzir EE, sem depender de fenómenos naturais esporádicos. Como na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma, a produção (ou geração) de EE consiste em transformar outras formas de energia em energia eléctrica, nomeadamente: Hídrica, Térmica, Eólica, Solar, Química e Marémotriz (Alves, 1999, p. 7).
Sendo, em grande parte, transformadas primeiramente em energia mecânica e só depois em EE. A energia eléctrica é uma energia fundamental para os processos industriais pois é a partir dela que outras formas de energia são obtidas.
A actividade de geração de Energia e em especial a Eléctrica entrou no século XXI com um novo pensamento de encontrar formas de produção em busca de um desenvolvimento sustentável, sendo que, durante o século XX a energia que deu sustentação ao crescimento e desenvolvimento mundial foi obtida em sua maior parte de combustíveis fósseis como o carvão e o petróleo (Silveira, 2012, p. 22).
Gráfico 1. Matriz energética mundial, segundo relatório da International Energy Agency (IEA) nos anos de 1973 e 2006. Fonte: (Silveira, 2012, p. 28)
2.1.2. Formas de Energia
Para Halliday et al (p. 155)” Energia é uma propriedade associada ao estado de um ou mais corpos. Energia cinética, associada ao estado de movimento dos corpos.
A energia cinética de uma massa de ar m em movimento a uma velocidade v é dada pela Equação.
(2.1)
Onde: E = energia cinética ; m = massa ; v = velocidade da massa .
Então, para determinação da energia cinética de vento num aerogerador é usada a equação.
2.1.2. Energia eólica
A energia eólica é uma energia renovável proveniente do aquecimento não uniforme da superfície do planeta em conjunto com o movimento de rotação da terra. Estes dois fenómenos provocam diferença de pressão que forçam a movimentação das massas de ar na atmosfera do planeta, dando origem aos ventos. Estima-se que aproximadamente 2% de toda radiação solar recebida pelo planeta da terra é convertida em energia cinética dos ventos (Pavinatto, 2005, p. 15). 
A energia eólica é a energia cinética do ar em movimento, ou seja, o vento. Este varia constantemente, tanto na velocidade de escoamento, quanto na direcção do seu deslocamento (Custódio, 2009 apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 31).
2.1.2.1. Mecanismo de formação dos Ventos
Dos principais mecanismos que actuam nesta dinâmica podem-se destacar: o aquecimento não uniforme da superfície terrestre e a actuação da forca de Coriolis.
Figura 1. Esquema simplificado mostrando a circulação atmosférica pelo aquecimento não uniforme do planeta e pelo movimento de rotação da Terra (Amarante & Silva, 2022 , apud Pavinatto, 2005, p. 15).
O aquecimento não uniforme da superfície terrestre ocorre tanto em escala global (latitudes e ciclo dia-noite) quanto local (mar-terra, montanha-vale).as regiões mais próximas do equador, com latitude são mais aquecidas pelo sol que o restante do globo representadas pelas corres quentes e amarelo (Figura 1.). Como o ar quente é mais leve que o frio, tende a subir até alturas em torno de 10 km, altitude na qual começa a se espalhar em direcção aos pólos Norte e Sul. Existem locais do globo terrestre nos quais os ventos jamais cessam de “soprar”. Nestes locais os mecanismos que produzem os ventos (aquecimento no equador e resfriamento nos polos) estão sempre presentes. Estes ventos são chamados ventos planetários ou constantes (Pavinatto, 2005, p. 17).
2.1.2.2. Factores que Influenciam o Regime dos Ventos
O regime dos ventos, isto é, o seu comportamento estatístico ao longo de um período, fica definido se conhecida a variação da velocidade no tempo e no espaço. A velocidade dos ventos variam de um local para o outro e é influenciada pela topologia do terreno do local. Além disto, para um mesmo local a velocidade também varia com altura.
De entre os principais factores de influência no regime dos ventos têm-se (Sá et. al., 2001 apud Pavinatto, 2005, p. 18):
· Variação da velocidade com altura e perfil do vento;
· A rugosidade do terreno, que é caracterizada pelo tipo de solo, vegetação, utilização da terra e construções;
· Presença de obstáculos nas vizinhanças;
· O relevo, como colinas, que podem causar efeito de aceleração ou desaceleração no escoamento do ar.	
Figura 2. Comportamento dos ventos sob influência das características do terreno. Fonte: (Molly et al, 2001, apud Pavinatto, 2005, p. 19).
2.1.3. Conversão de Energia Eólica em Electricidade 
Considerando a mesma massa de ar m em movimento a uma velocidade v, perpendicular a uma sessão transversal de um cilindro, conforme apresentado na Figura 3, pudesse definir o cálculo da potência disponível pelo vento como trabalho realizado em um intervalo de tempo (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 32).
Figura 3. Fluxo de ar Através de uma Área Transversal A, fonte: (Dutra, 2008).
A energia recuperável do vento esta associada energia cinética do vento ao atravessar uma determinada superfície. A potência associada é:
(2.2)
A energia cinética associada aso vento é dada por: , então:
(2.3)
Onde: é a Potência disponível do vento em ; é velocidade do vento em ; é a massa do vento em e é o intervalo de tempo considerado para o vento percorrer o comprimento do volume ocupado pelas turbinas em . O fluxo é expresso como sendo o produto da vazão pela densidade do fluido. (Leuchin & Cindra, 1987, p234). Logo:
(2.4)
Mas e representa vasao violumetrica que é dado por em , então substituído a formula de vasão na equação 2.4, tem-se:
(2.5)
Concretizando a equação 2.5 na equação 2.2. obtem-se:
(2.6)
Finalmente para obter á equação de potência associada ao fluxo e velocidade do vento basta substituir a equação de vazão na equação 2.6.
(2.7)
Contudo, esta energia não pode ser inteiramente recuperada pelo aerogerador, pois há que evacuar o ar turbinado; introduz-se, assim, o coeficiente Cp no cálculo da potência:
(2.8)
Onde: é a velocidade do vento em m/s, é a densidade do ar em CNTP ao nível do mar,é a área varrida pelas pás em . O coeficiente que Caracteriza o nível de rendimento de uma turbina eólica; pode ser designada por Coeficiente de Betz.
De acordo com Santos (2006, p. 27), o local para a produção de energia eléctrica em grande escala, deve ter velocidades médias anuais do vento superiores a 6 m/s. A fase activa dos aerogeradores inicia com velocidades de vento entre 3 e 5 m/s e os valores ideais estão em torno dos 9 ou 10 m/s, porém a eficiência máxima das turbinas dependem da zona de velocidade de vento onde esteja a maior parte da energia.
 Na prática, nenhuma turbina eólica projectada até o momento conseguiu atingir o valor máximo do limite de Betz, as mais modernas conseguem converter no máximo 47% da energia, sendo que normalmente esse valor tende a ser baixo, 30% a 40% do valor máximo (Custodio 2009 apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 33).
Gráfico 2. Curvas de potência eólica, máxima potência teórica e curvas reais de potência. Fonte: (Dewi, 2001) 
2.1.3.1. Aerogerador 
Os aerogeradores são os equipamentos que realizam a conversão da energia cinética contida nos ventos em energia eléctrica, disponibilizando-a para a rede eléctrica em seus terminais de saída.
2.1.3.1.1. Princípio de funcionamento 
De uma maneira geral, um aerogerador é constituído principalmente pela turbina eólica, multiplicador mecânico, gerador eólico e pelos sistemas de conexão eléctrica e controle (Pavinatto, 2005, p. 41).
A turbina é composta pelo cubo do rotor ou “hub” e pás, e é o componente do aerogerador responsável pela conversão da energia cinética contida nos ventos em energia mecânica.
Na grande maioria os aerogeradores, a turbina eólica opera com baixas rotações (ex. 36 rpm). Por outro lado, o gerador eléctrico normalmente opera com rotações mais altas (ex. 1.800 rpm). De modo a compatibilizar estas rotações, os aerogeradores utilizam um multiplicador mecânico de rotações, a qual é comummente conhecida como caixa multiplicadora. Este componente é então responsável pela conversão de torque e velocidades, permitindo que a energia mecânica seja entregue ao gerador na rotação e torques correctos. Em alguns modelos de aerogeradores, este componente é inexistente, sendo o acoplamento entre a turbina eólica e o gerador feito directamente, ou seja, o gerador gira na mesma rotação da turbina eólica (idem). Nesta pesquisa o aerogerador não possuirá multiplicador de energia mecânica.
A energia mecânica fornecida pela etapa de transmissão mecânica é convertida em energia eléctrica, o qual pode ser de indução (gaiola ou de rotor bobinado) ou também tipo síncrono (Pavinatto, 2005, p. 42).
Figura.4. Esquema geral de funcionamento de um aerogerador, fonte: (Pavinatto, 2005, p. 42).
2.1.3.1.2. Tipos de Aerogerador Eólico 
A principal forma de caracterizar um aerogerador é quanto à configuração do eixo do rotor. Existem, basicamente, dois tipos de aerogeradores: com rotor de eixo vertical ou com rotor de eixo horizontal.
Actualmente, existem dois tipos básicos de aerogeradores, os chamados de eixo horizontal e os de eixo vertical. Os de rotores de eixo vertical operam com ventos em qualquer direcção tendo seu eixo de rotação perpendicular à direcção do vento, o que acaba por reduzir a complexidade do projecto e os esforços devido às forças de Coriolis, enquanto os rotores de eixo horizontal devem estar alinhados com a direcção do vento (Tolmasquim et al., 2016, apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 37).
Figura 5. Tipos de Rotores de Aerogeradores (o rotor de eixo horizontal e os dois principais tipos de rotor vertical, Darrieus e Savonius), fonte: (EPE, 2016, apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 38).
É possível observar uma sucinta comparação entre as principais partes entre aerogeradores de eixos verticais e de eixo horizontal. O tipo de aerogerador desenvolvido nesta pesquisa é de eixo vertical tipo Savonius. 
Figura 6. Comparação Estrutural entre Aerogeradores de Eixo Vertical e Eixo Horizontal, fonte: (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 38). 
2.1.3.1.2. Rotores de Eixo Horizontal
Os aerogeradores de eixo horizontal dominam o mercado eólico mundial e tem como característica principal a necessidade de um sistema de controle para posicionar o rotor na direcção predominante do vento (Tolmasquim et al., 2016, Gomes & Trierveiler, 2018, p. 40).
Figura.7. Posicionamento do Aerogerador com Relação a Posição do Vento. Fonte: (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 41).
Nunes (2008, p. 86) afirma que as aeroturbinas de eixo horizontal podem ser classificadas segundo a sua velocidade de rotação ou segundo o número de pás do rotor, aspectos que estão intimamente relacionados nas máquinas rápidas e nas lentas. Essas turbinas podem ter até 24 pás no rotor e esta quantidade tem influência directa em sua velocidade de rotação. Máquinas eólicas com no máximo 4 pás, tendem ser mais rápidas do que máquinas com mais pás.
2.1.3.1.3. Rotores de Eixo Vertical
“Os aerogeradores de eixo vertical não possuem um padrão ou formato definido, o que todos os modelos têm em comum são as pás girando no mesmo plano que o chão” (Nunes, 2008 p. 87).
Segundo o WWEA (2016, citado em Gomes & Trierveiler, 2018, p. 38) no mundo as turbinas eólicas do tipo horizontal são mais usadas do que as do tipo vertical, sendo que a cada cinco fabricantes apenas um fabrica turbinas do tipo vertical, os principais motivos encontram-se no rendimento e custo versus benefício.
Figura.8. Diferentes Tipos de Aerogeradores de Eixo Vertical, fonte: (Casini, 2017, apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 44).
Aerogeradores de eixo vertical tendem a ser mais fáceis de montar e permitem que todo o dispositivo de conversão de energia seja colocado na base da torre, o que acaba facilitando a manutenção. Além disso, não necessitam de mecanismos para acompanhamento da variação dos ventos eliminando assim a necessidade de um sistema de orientação o que aumenta a confiabilidade da turbina e diminui os seus custos, inclusive de manutenção (Dutra, 2008, p. 50).
“São mais apropriados para uso em regiões urbanas, pois possuem um melhor comportamento em ventos turbulentos, além de que quando comparadas com os aerogeradores de eixo horizontal emitem níveis de ruídos mais baixos (Tolmasquim et al., 2016). Segundo Baptista (2013, p. 23) os aerogeradores de eixo vertical em relação aos aerogeradores de eixo horizontal têm uma imagem tridimensional harmoniosa que facilita a integração visual em contexto urbano, sendo de antever em consequência que haja maior aceitação por parte das populações locais, embora pelo fato de operarem mais perto do solo ou das estruturas arquitectónicas, onde possam vir a ser instalados é possível que ocorram objecções à sua utilização, particularmente, no que respeita à segurança das pessoas e animais” (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 45). 
O rotor do tipo Savonius é uma turbina movimentada com força de arrasto, devido a isso são menos eficientes que os outros tipos de rotores, porém, são excelentes para áreas com ventos turbulentos e podem iniciar sua operação com ventos de baixa velocidade. Eles são constituídos por duas ou mais pás côncavas (Idem).
Figura. 9. Sentido do Vento em uma Turbina Eólica Savonius. Fonte: (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 45). 
As turbinas do tipo Darrieus são movimentadas por forças de sustentação e geralmente constituídas por duas ou mais pás de forma côncava. As forças centrífugas geradas por uma turbina Darrieus são grandes e atuam directamente nas pás da turbina fazendo com que as mesmas tenham que ser muito resistentes. Podem atingir altas velocidades, porém o torque de partida é praticamente nulo fazendo com que seja necessário o uso de um motor externo para que seja iniciada a rotação da turbina (Batista, 2013, apud Gomes & Trierveiler, 2018, p. 45).
Devido as suas características as turbinas eólicas de eixo vertical são uma opção para o aproveitamento do recurso offshore, sendo que as principais características são que todo o equipamento pesado associado com a geração de energia, são tipicamente montados por baixo do rotor, permitindo assimque os projectos localizados no mar possam colocar esses equipamentos abaixo ou ao nível da água, o que acaba por proporcionar uma maior estabilidade à plataforma (Idem). 
Além de serem uma boa opção para sistemas de geração distribuída, pois conforme já mencionado anteriormente, toleram bem a turbulência dos ventos e operam com ventos de qualquer direcção.
2.2. Motor Eléctrico
Um motor eléctrico pode ser conceituado como uma máquina designada a realizar uma transformação de energia eléctrica em mecânica. É utilizado em diversos tipos de motores, tendo em vista que combinam as vantagens da energia eléctrica com base em uma construção simples, de grande versatilidade e adaptação de cargas e rendimentos (Franchi, 2008 Apud Souza & Rodrigues, 2016, p. 3).
Figura 10. Principais componentes de um motor eléctrico. Fonte: (Verardi, 2008, p. 8).
2.2.1. Princípio de Funcionamento de Motor Eléctrico
O funcionamento dos motores eléctricos baseia-se na interacção entre campos electromagnéticos, embora há motores com base em outros fenómenos electromecânicos, conhecidas como forças electrostáticas (Franchi, 2008 Apud Souza & Rodrigues, 2016, p. 3).
Brito (2014, Apud Souza & Rodrigues, 2016, p. 3), afirma que o princípio fundamental que baseia os motores electromagnéticos é uma força mecânica presente em todo o fio que conduz a corrente eléctrica que está imersa no interior do campo magnético. A força descrita pela denominada Lei da Força de Lorentz, sendo esta perpendicular, tanto ao fio quanto ao campo magnético.
“O princípio do motor eléctrico nos mostra que se colocarmos uma bobina condutora fechada num campo magnético externo e enviarmos uma corrente através dela, um torque actuará sobre a bobina, fazendo-a girar (correntetorque)” (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 49).
2.2.2. Funcionamento de Motor Eléctrico no Sentido Contraio
A conversão electromecânica de energia resultante é sempre reversível. A mesma máquina pode ser usada como motor para a conversão da energia eléctrica em energia mecânica, ou como o gerador convertendo a energia mecânica em energia eléctrica (Carvalho & Brandão, p. 7).
O princípio do gerador eléctrico (motor eléctrico no sentido contrario) nos mostra que se colocarmos uma bobina condutora fechada num campo magnético externo e que se gire a bobina exercendo, por meio de uma fonte externa, um torque sobre ela, aparecerá na bobina uma corrente eléctrica (torque corrente).
O surgimento da corrente eléctrica na bobina é governado pela Lei da Indução de Faraday, considerada uma das descobertas mais importantes do electromagnetismo, feita pelo inglês Michael Faraday em 1831. A forma matemática da Lei de Faraday foi dada pelo físico alemão Franz Ernst Neumann e é apresentada na Equação 2.9 (Gomes & Trierveiler, 2018, p. 49).
(2.9)
Onde: é a forca electromotriz induzida , é o fluxo do campo magnético , é o intervalo de tempo e é o numero de espiras ou enrolamentos. O sinal negativo da equação é oriundo da Lei de Lenz, que diz que a corrente induzida possui sentido oposto ao do crescimento da variação do campo magnético que lhe deu origem. Se o fluxo magnético for variado através de uma bobina com N espiras, uma fem induzida aparecerá em cada espira e estas devem ser somadas (Resnick & Halliday, p. 266). 
CAPITULO III
3. Metodologia
3.1. Tipo de pesquisa
3.1.1. Quanto a Abordagem
A pesquisa será quali-quantitaiva pois pretende identificar e descrever os princípios físicos de funcionamento de aerogerador para a geração da corrente eléctrica e quantificar a corrente gerada para determinar a eficiência do aerogerador a partir dos resultados obtidos.
3.1.2. Quanto aos Objectivos
A pesquisa será descritiva e aplicada porque pretende descrever e desenvolver o funcionamento de motor eléctrico para constituir gerador eólico que seja aplicável na prática.
3.1.3. Quanto aos Procedimentos Técnicos
A pesquisa terá os procedimentos técnicos seguintes: 
· Consulta bibliográfica - servirá para sustentabilidade da experiencia que basear-se-á na recolha de informações e teorias de vários autores sobre a problemática.
· Estudo de campo – uma vez que pretende explorar o fenómeno de geração da corrente eléctrica a partir do vento na sua ocorrência natural (num campo especifico). 
· Experimental - visto que os dados referentes a pesquisa serão colhidos na base da experiencia.
3.1.4. Técnicas de Recolha de dados
Para a recolha de dados nesta pesquisa serão usadas as seguintes técnicas:
· Observação – será examinada o fenómeno de produção da corrente eléctrica através de alteração do sentido de funcionamento do motor eléctrico a partir de movimentos mecânicos.
· Testes – serão usados os instrumentos de medição (multímetro e lâmpada) para quantificar a eficiência da corrente gerada. 
3.2. Cronograma
	Actividades
	Mês (2021/2022)
	
	Dezembro
	Janeiro
	Fevereiro
	Março
	Abril
	Maio
	Revisão bibliográfica
	
	
	
	
	
	
	Estudo de campo
	
	
	
	
	
	
	Colecta de dados
	
	
	
	
	
	
	Análise qualitativa dos dados
	
	
	
	
	
	
	Análise quantitativa dos dados
	
	
	
	
	
	
	Redacção e Entrega de Monografia
	
	
	
	
	
	
3.3. Resultados Esperados 
Após a realização da presente pesquisa, espera-se produzir a corrente eléctrica de 12v a 34v a partir da energia eólica com aerogerador de rotor vertical.
4. Referencias Bibliográficas
Alves, M. F. (1999). Abc dos Sistemas Eléctricos de Energia. Porto: ISE: Instituto Superior 	de Engenharia.
Boticchio, G., & Castro, L. (2018). Sistema de Conversão de Energia Mecânica em 	Eléctrica Proporcionado Por Um Aerogerador. Taubaté - SP: Universidade De 	Taubaté.
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