Unidade 3 - Máquinas Síncronas trifásicas

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Unidade	3	-	Máquinas	Síncronas	trifásicas
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Introdução	da	unidade
As	 empresas	 estão	 sempre	 em	 busca	 de	 melhorar	 os	 seus	 mais	 diferentes
processos,	 assim	 a	 busca	 por	 novas	 tecnologias	 e	 novas	 oportunidades	 de
redesenhar	processos	tem	sido	uma	constante	em	todos	os	tipos	de	negócios.	Em
se	 tratando	 dos	 processos	 produtivos,	 esta	 também	 é	 uma	 realidade,	 por	 isso
compete	 aos	 engenheiros	 e	 aos	 gestores	 buscarem	 novas	 tecnologias	 para
proporcionar	 um	 ambiente	 empresarial	 mais	 alinhado	 com	 as	 necessidades	 de
seus	negócios,	assim	como	torna-se	importante	que	as	empresas	apresentem	bons
resultados,	em	termos	de	eficiência	e	eficácia	no	cumprimento	de	suas	metas.
As	 máquinas	 síncronas	 trifásicas,	 por	 exemplo,	 são	 amplamente	 utilizadas	 nas
operações	 industriais,	 pois	 serão	 apresentadas	 suas	 características	 e	 seus
aspectos	 operacionais	 ao	 longo	 desta	 unidade.	 Detalhe	 importante	 que	 deve	 ser
observado	 é	 que	 esse	 tipo	 de	máquina	 constitui	 a	maior	 parte	 dos	 geradores	 de
corrente	 alternada	 que	 está	 em	 operação	 na	 atualidade,	 portanto	 é	 um	 tipo	 de
máquina	que	estará	presente	no	dia	a	dia	de	engenheiros	e	de	gestores.	A	busca
por	 compreender	 como	 essas	 máquinas	 funcionam,	 quais	 são	 as	 suas	 principais
características,	bem	como	quais	são	os	aspectos	operacionais	em	relação	a	elas	é
de	fato	uma	das	grandes	preocupações	que	esses	profissionais	têm.
Ainda,	 é	 importante	 avaliar	 que,	 ao	 longo	 desta	 unidade	 serão	 apresentados	 os
detalhes	 e	 os	 principais	 aspectos	 operacionais	 dos	 três	 tipos	 de	 máquinas
síncronas	 trifásicas,	 que	 são	 os	 motores,	 os	 geradores	 e,	 por	 fim,	 os
compensadores.	 Portanto	 o	 estudo	 desse	 tipo	 de	 máquina	 ainda	 impõe	 que	 se
avalie	 as	 características	 do	 ângulo	 de	 carga	 e	 as	 características	 a	 vazio	 dessas
máquinas,	 bem	como	que	 se	 avalie	 os	 aspectos	 que	podem	causar	 curto-circuito
na	operação	de	cada	uma	delas.	Em	suma,	por	meio	desta	unidade,	será	possível
reconhecer	inúmeros	aspectos	operacionais	que	são	fundamentais	para	a	operação
desse	tipo	de	maquinário	nas	empresas.
Bons	estudos!
Introdução	às	máquinas	síncronas	trifásicas
O	uso	das	 	máquinas	síncronas	 trifásicas	não	é	algo	novo	no	ambiente	 industrial.
Sabe-se	 que,	 ao	 longo	 das	 revoluções	 industriais,	 cada	 vez	 mais	 novos
equipamentos	 passaram	 a	 ser	 utilizados	 no	 ambiente	 produtivo,	 como	 forma	 de
aumentar	 e	 maximizar	 a	 eficiência	 produtiva	 (CARVALHO,	 2014).	 Pensando	 na
temática	sobre	introdução	às	máquinas	síncronas	trifásicas,	contextualizada	até	o
momento,	 o	 conteúdo	 do	 vídeo	 a	 seguir	 oferecerá	 um	 importante	 horizonte	 de
aprendizados	dentro	do	que	estamos	estudando.	Vamos	assistir?
Recurso	Externo
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Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
Seguindo	 a	 partir	 do	 que	 foi	 apresentado	 no	 vídeo,	 podemos	 continuar	 nos
debruçando	sobre	essa	temática.	Vamos	lá?
Os	 geradores	 que	 são	 utilizados	 nas	 usinas	 termelétricas	 e	 nas	 hidrelétricas	 são
diferentes,	 por	 isso	 é	 importante	 avaliar	 que	 eles	 possuem	 características
distintas,	conforme	apresentado	a	seguir.
(Clique	nos	(•)	para	visualizar	o	conteúdo.)
Recurso	Externo
Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
O	 uso	 de	 transformadores	 trifásicos	 em	 paralelo	 é	 algo	 que	 se	 tornou	 cada	 vez
mais	comum,	como	forma	de	aumentar	a	potência	na	geração	da	energia.	Muitas
são	as	 vantagens	que	podem	ser	 incorporadas	 ao	 se	utilizar	 esses	geradores	 em
paralelo	(CARVALHO,	2014).	Dentre	as	principais,	tem-se	quatro.	Confira	quais	são
clicando	nas	setas	a	seguir.
Quando	 se	 utiliza	 diversos	 geradores	 em	 paralelo,	 é	 possível
alimentar	carga	maior	do	que	apenas	quando	se	utiliza	máquina
isolada,	 assim	há	um	ganho	no	 processo	 de	 geração	 de	 energia
para	todos	os	envolvidos.
A	 presença	 de	 diversos	 geradores	 acaba	 por	 aumentar	 a
confiabilidade	em	todo	o	processo,	com	isso	temos	que	o	sistema
de	 potência	 fica	 mais	 protegido	 em	 caso	 de	 falhas.	 Em	 uma
situação	 em	 que	 um	 dos	 geradores	 acabe	 falhando,	 é	 possível
que	o	restante	do	sistema	continue	em	funcionamento,	porém	ele
acabará	oferecendo	menor	potência	até	que	o	erro	seja	corrigido.
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Quando	 um	 sistema	 acaba	 aderindo	 ao	 uso	 dos	 geradores	 em
paralelo,	 temos	 que	 um	 deles	 poderá	 ser	 desligado,	 ou,	 ainda,
até	 removido	 para	 que	 sejam	 realizadas	 as	 manutenções
preventivas	 sem	 causar	 grandes	 prejuízos	 ao	 sistema	 como	 um
todo.
Ressalta-se	que,	quando	um	gerador	estiver	sendo	utilizado,	mas
não	 oferecer	 sua	 carga	 plena	 aproximada,	 ele	 será	 considerado
de	menor	eficiência.	Segundo	Chapman	 (2013,	p.	241),	 “quando
há	muitas	máquinas	menores	em	paralelo,	é	possível	operar	com
apenas	uma	 fração	delas,	as	que	estiverem	realmente	operando
estarão	 funcionando	 próximo	 da	 plena	 carga	 e,	 portanto,	 mais
eficientemente”.
Em	 relação	 ao	 uso	 de	 geradores	 em	 paralelo,	 é	 importante	 conhecer	 um	 pouco
sobre	quais	são	as	usinas	que	mais	fazem	uso	desses	tipos	de	equipamentos,	por
isso	observe	a	tabela	apresentada	a	seguir.
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Número	de	polos	 Velociadade Operação
2 3.600
UNE	Angra	II,	UGE
Araucária,	vários	tipos	de
geradores	de	usinas
nucleares	e	termelétricas.	
	
4	 1.800	
Geradores	eólicos,
geradores	a	vapor	(carvão,
biomassa,	RASF	etc.).
6	 1.200	 Geradores	eólicos	.
14 514,29	 Geradores	a	diesel.
36	 200	 UHE	ChurchillFalls,	EstadosUnidos.
56	 128,57	 UHE	Itá,	Brasil.
48	 150	 UHE	Furnas,	Brasil.
72	 100	 UHE	Marimbondo,	Brasil.
78	 92,31	 UHE	Itaipu,	seçãobrasileira.
88	 81,82 UHE	Luiz	Gonzaga,	Brasil.
120 60 UHE	Cachoeira	Dourada,Brasil.
TABELA	1	-	Número	de	polos	em	geradores	de	60	Hz	e	suas	operações
Fonte:	ALMEIDA,	2015,	p.	4.
Um	ponto	 importante	em	relação	ao	uso	dos	geradores	em	paralelo	é	o	processo
de	ligação	desses	geradores,	pois	basicamente	são	necessários	alguns	passos	para
que	 eles	 sejam	 ligados	 e	 possam	 entrar	 em	 funcionamento	 conforme	 esperado.
Esses	passos	têm	algumas	características	que	ajudam	a	entender	um	pouco	mais
do	funcionamento	deles,	por	isso	é	importante	observar	que:
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
Primeiro	passo
Em	 um	 primeiro	 momento,	 será	 necessário	 utilizar	 um	 voltímetro,	 com	 uma
corrente	 de	 campo	 da	máquina	 que	 estará	 entrando	 em	 paralelo,	 assim	 será
necessário	 realizar	 todos	os	ajustes	até	que	a	 tensão	do	 terminal	 seja	 igual	à
tensão	de	linha	apresentada	pelo	sistema	que	já	se	encontra	em	operação.
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Segundo	passo
Torna-se	essencial	que	o	gerador	que	está	sendo	colocado	em	operação	tenha
sua	 sequência	 comparada	 com	 a	 das	 fases	 do	 sistema	 que	 já	 está	 em
funcionamento.	Destaca-se,	ainda,	que	uma	das	formas	de	se	efetuar	a	ligação
de	modo	alternado	é	 ligando	um	motor	pequeno	de	 indução	aos	 terminais	de
ambos	os	geradores.	Segundo	Chapman	(2013,	p.	243)	“se	a	cada	vez	o	motor
girar	 no	 mesmo	 sentido,	 a	 sequência	 de	 fases	 será́	 a	 mesma	 em	 ambos	 os
geradores,	se	o	motor	girar	em	sentidos	opostos,	então	as	sequências	de	fases
serão	 diferentes	 e	 dois	 dos	 condutores	 do	 gerador	 que	 está	 entrando	 em
paralelo	devem	ser	invertidos”.
	
A	análise	desses	fatores	é	de	grande	 importância	para	o	sucesso	dessas	soluções
nas	 empresas,	 por	 isso	 é	 importante	 que	 os	 gestores	 e	 os	 profissionais	 possam
reconhecer	todas	as	características	relacionadas	ao	ambiente	de	negócios.	
SAIBA	MAIS
O	 processo	 de	 geração	 de	 energia	 elétrica	 por	 meio	 das	 hidrelétricas	 é
algo	presente	em	todo	o	Brasil.	Dessa	forma	é	importante	avaliar	que	esse
é	um	tipo	de	geração	de	energia	barata	e	que	agrega	aspectosde	proteção
ambiental.	 Recomendamos	 que	 você	 acesse	 o	 vídeo	 no	link	a	 seguir,	 em
que	é	possível	conhecer	um	pouco	mais	sobre	a	construção	da	hidrelétrica
binacional	de	Itaipu.	
Clique	ou	copie	o	link	a	seguir	em	seu	navegador	e	acesse	o	vídeo:
https://www.youtube.com/watch?v=9uIaa2eOxhc.	
O	 uso	 do	 equipamento	 chamado	 de	 sincronoscópio	 é	 essencial	 no	 processo	 de
inserção	 de	 um	 gerador	 dentro	 de	 um	 sistema,	 assim	 aprender	 a	 sua
operacionalização	 torna-se	 extremamente	 essencial	 para	 todos	 que	 atuam	 nesse
tipo	de	processo.
https://www.youtube.com/watch?v=9uIaa2eOxhc
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REFLITA
Quando	 se	 observa	 o	 processo	 de	 construção	 das
máquinas	síncronas	trifásicas,	é	necessário	que	se
entenda	 também	 “o	 enrolamento	 que	 conduz	 a
corrente	 de	 carga	 	 é	 	 denominado	 armadura,
enquanto	 	 o	 	 enrolamento	 	 que	 	 conduz	 	 a	
corrente	 	 de	 	 excitação	 	 é	 	 denominado	 campo”
(ALMEIDA,	2015,	p.	8).
Em	 máquinas	 AC	 é	 importante	 avaliar	 que	 é	 garantida	 a	 possibilidade	 de	 se
escolher	entre	armadura	no	estator,	ou	seja,	armadura	estacionária	ou	estatórica,
e	a	armadura	no	rotor,	que	por	sua	vez,	se	caracteriza	por	oferecer	uma	armadura
girante	ou	rotórica	(CARVALHO,	2014).
Em	 relação	 aos	 aspectos	 de	 construção	 dessas	máquinas,	 é	 importante	 observar
que,	por	 razões	 tecnológicas,	a	armadura	de	máquinas	síncronas	será	sempre	do
tipo	 estatórica.	 Essas	 razões	 precisam	 ser	 reconhecidas;	 basicamente,	 há	 quatro
causas	principais	que	 impõem	que	essas	máquinas	utilizem	o	 tipo	estórica,	essas
causas	estão	apresentadas	com	maior	detalhamento	a	seguir.
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(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
Redução	de	peso	no	rotor
A	 armadura	 é	 um	 enrolamento	 trifásico	 e	 de	 elevada	 potência.	 O	 	 campo	 	 é	
um		enrolamento		DC		de	potência		reduzida.		A		armadura		rotórica		acarretaria
um	rotor	grande	e	de	peso	excessivo,	capaz	de	suportar	o	pesado	enrolamento.
A	armadura	estatórica	possibilita	a	redução	do	peso	do	rotor.
Facilidade	de	isolamento
Em		um		gerador	 	síncrono		comercial,	 	que		pode		ter	 	dezenas		ou	centenas	
de		megawatts,		a		tensão		de		armadura		pode		variar		de		2		kV		até		25		kV,	
enquanto	 a	 tensão	 de	 campo	 dificilmente	 passará	 de	 1	 kV.	 O	 problema	 de
isolar	eletricamente	as	bobinas	de	armadura	é	muito	mais	 fácil	de	se	resolver
com	a	armadura	estatórica.
Facilidade	de	ventilação	e	de	refrigeração
A	 armadura	 é	 o	 circuito	 que	 produz	 a	maior	 parte	 do	 calor	 em	uma	máquina
AC.	 Esse	 calor	 deve	 ser	 retirado	 por	 meio	 de	 ventilação	 e,	 em	 máquinas
maiores,	por	meio	da	construção	de	dutos	de	refrigeração	através	dos	quais	se
faz	 	circular	 	água,	 	no	 	caso	 	de	 	hidrogeradores,	 	ou	 	hidrogênio,	no	caso	de
turbogeradores.	A	ventilação	é	mais	eficiente	com	a	armadura	estatórica,	pois
a	velocidade	relativa	entre	o	ar	e	a	armadura	é	maior,	aumentando	o	poder	de
convecção.	A	refrigeração	também	é	mais	fácil	com	a	armadura	estatórica,	pois
é	mais	fácil	construir	os	dutos	de	ventilação	no	estator.
Facilidade	de	construção	dos	anéis	coletores
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A	 armadura	 trifásica	 no	 rotor	 exigiria	 a	 construção	 de	 quatro	 anéis	 coletores
(três	 fases	e	um		neutro).	A	armadura	no	estator	deixa	para	o	 rotor	o	circuito
de	campo,	que	exige	apenas	dois	anéis.	Além	disso,	seria	muito	difícil	retirar	a
corrente	de	 armadura	de	 algumas	máquinas	por	meio	 de	 anéis	 coletores.	 Por
exemplo,	 as	máquinas	da	usina	de	 Foz	do	Areia	 têm	400	MW	e	 tensão	de	16
kV.	Uma	corrente	dessa	magnitude	seria	muito	difícil,	senão	 impossível,	de	se
tratar	 por	 meio	 de	 anéis	 coletores	 e	 das	 escovas	 deslizantes.	 As	 bobinas	 de
armadura	 exigem	 cuidado	 e	 construção	 especiais,	 devido	 à	 magnitude	 das
correntes	 e	 das	 tensões	 envolvidas.	 Em	máquinas	 de	 pequena	 potência	 (até	
alguns	quilo-watts),	as	bobinas	podem	ser	enroladas	com	condutores	de	cobre
esmaltado	 e	 isoladas	 com	 fitas	 de	 acetato	 ou	 fibra	 de	 vidro.	 Em	 máquinas
maiores,	 contudo,	 as	 bobinas	 são	 pré-formadas	 com	 fios	 de	 cobre	 de	 seção
retangular,	 revestidas	 com	 mica	 e	 impregnadas	 com	 resina	 epóxi,	 sofrendo
então	 aquecimento	 e	 cura,	 de	 modo	 a	 aumentar	 a	 resistência	 mecânica	 do
bobinado.	Esse	processo	é	denominado	polimerização,	e	aumenta	a	vida	útil	da
máquina.
Quando	 é	 necessário	 projetar	 uma	 nova	 máquina	 síncrona	 trifásica	 que	 não	 se
encontra	disponível	 no	mercado,	 é	 importante	que	os	projetistas	 considerem	que
um	alternador	consiste	em	duas	partes,	o	estator	e	o	rotor.	Enquanto	o	estator	é	a
parte	 estacionária	 da	máquina,	 e	 o	 rotor	 é	 a	 parte	 rotativa,	 o	 estator	 carrega	 o
enrolamento	 da	 armadura,	 no	 qual	 a	 tensão	 é	 gerada	 e	 a	 saída	 é	 retirada	 dele
(CARVALHO,	 2014).	 O	 rotor	 da	 máquina	 produz	 o	 fluxo	 principal.	 As	 partes	 do
estator	são	a	carcaça,	o	núcleo	do	estator,	os	enrolamentos	do	estator	e	o	arranjo
de	 resfriamento.	 A	 estrutura	 do	 estator	 é	 composta	 de	 ferro	 fundido,	 para
máquinas	de	pequeno	porte,	e	aço	soldado,	para	máquinas	de	grande	porte.
Para	 reduzir	 as	perdas	por	 histerese	e	 correntes	parasitas,	 o	 núcleo	do	estator	 é
montado	com	laminações	de	aço	com	alto	teor	de	silício.	Um	enrolamento	trifásico
é	colocado	nas	ranhuras	cortadas	na	periferia	interna	do	estator.	O	enrolamento	é
conectado	em	estrela	e	é	distribuído	em	vários	slots.	Quando	a	corrente	flui	em	um
enrolamento	distribuído,	ela	produz	distribuição	espacial	 essencialmente	 senoidal
(JAVA,	2022).
O	processo	de	construção	do	rotor	pode	envolver	dois	tipos	existentes,	são	eles:
Tipo	polo	saliente
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O	conceito	 saliente	 tem	o	mesmo	 significado	de	 "projeção",	 assim	 temos	que
um	polo	saliente	consiste	em	polos	que	são	projetados	para	fora	da	superfície
do	núcleo	do	rotor.	Em	suma,	 temos	que	estes	são	usados	 		para	os	 rotores	de
quatro	ou	mais	polos.	O	rotor	está	sujeito	a	campos	magnéticos	variáveis,	por
isso	 é	 feito	 de	 laminações	 de	 aço	 para	 reduzir	 as	 perdas	 por	 correntes
parasitas.	 Os	 postes	 de	 dimensões	 idênticas	 são	 montados	 empilhando	 as
laminações	 no	 comprimento	 necessário	 e	 depois	 rebitadas.	 Depois	 que	 a
bobina	 de	 campo	 é	 colocada	 em	 torno	 de	 cada	 corpo	 de	 polo,	 estes	 são
encaixados	 por	 uma	 junta	 de	 cauda	 de	 andorinha	 em	 uma	 aranha	 de	 aço
chaveada	 no	 eixo.	 Rotores	 de	 polos	 salientes	 têm	 faces	 para	 amortecer	 as
oscilações	 do	 rotor	 durante	 uma	mudança	 repentina	 nas	 condições	 de	 carga.
Um	 entreferro	 não	 uniforme	 acompanha	 uma	 máquina	 síncrona	 de	 polos
salientes.	O	entreferro	é	mínimo	 sob	os	 centros	dos	polos	 e	máximo	entre	 os
polos.	 As	 faces	 dos	 polos	 são	 de	 tal	 forma	 que	 o	 comprimento	 radical	 do
entreferro	 aumenta	 do	 centro	 do	 polo	 até	 as	 pontas,	 de	 modo	 que	 a
distribuição	do	fluxo	no	entreferro	é	senoidal	(JAVA,	2022).
Tipo	de	rotor	cilíndrico
Máquinas	de	 rotor	 cilíndrico	 também	são	 conhecidas	 como	máquinas	de	 rotor
de	 polo	 não	 saliente.	 A	 construção	 do	 rotor	 é	 tal	 que	 forma	 um	 cilindro	 liso.
Não	tem	polos	físicos	como	na	construção	de	polos	salientes.	Esses	rotores	são
feitos	 de	 forjados	 sólidos	 de	 aço	 níquel-cromo-molibdênio	 de	 alta	 qualidade.
Em	 cerca	 de	 dois	 terços	 da	 periferia	 do	 rotor,	 as	 ranhuras	 são	 cortadas	 em
intervalos	 regulares	 e	 paralelas	 ao	 eixo.	 Os	 enrolamentos	 de	 campo	 d.c	 são
conectados	 nesses	slots.	 O	 enrolamento	 é	 do	 tipo	 distribuído.	 A	 porção	 não
ranhurada	 do	 rotor	 forma	 duas	 faces	 polares.	 Essas	 máquinas	 têm	 diâmetro
pequeno	 e	 comprimento	 axial	 longo.	 Tal	 construção	 limita	 as	 forças
centrífugas.	 Assim,	 os	 rotores	 cilíndricos	 são	 úteis	 em	 máquinas	 de	 alta
velocidade.	Turbinas	a	vapor	ou	a	gás	acionam	máquinas	de	rotor	cilíndrico.	Os
geradores	síncronos	de	rotor	cilíndrico	são	chamados	de	turboalternadores	ou
turbogeradores	(JAVA,	2022).
Muitas	 são	 as	 vantagens	 de	 que,	 em	 um	 projeto	 de	 máquina,	 se	 proporcione
sistema	 de	 armadura	 reacionária	 a	 uma	 máquina	 síncrona	 trifásica,	 por	 isso	 é
necessário	reconhecer	todas	essas	vantagens.
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1.	 Facilidade	 de	 construção	 para	 grandes	 SYG
trifásicos.	Desde	o	enrolamento	da	armadura,	é	mais
complexo	que	o	campo	enrolamento	(ALWASH,	2022,	on-
line).
2.	 Número	 de	 anéis	 coletores	 necessários:	 apenas	 dois
anéis	coletores	(ALWASH,	2022,	on-line).
3.	 É	mais	fácil	isolar	as	bobinas	da	armadura	do	núcleo
se	 os	 enrolamentos	 forem	 colocados	 no	 estator,	 em
vez	de	no	rotor	(ALWASH,	2022,	on-line).
4.	 O	 peso	 do	 sistema	 de	 campo	 colocado	 no	 rotor	 é
comparativamente	muito	menor	do	que	os	enrolamentos
da	armadura	colocados	no	estator	(ALWASH,	2022,	on-
line).
5.	 Melhor	 refrigeração	 do	 ar	 do	 arranjo	 de	 ventilação
e/ou	resfriamento	de	hidrogênio	para	grande	geração.
Pode	 ser	 feito	 facilmente	 em	 uma	 armadura
estacionária	(ALWASH,	2022,	on-line).
As	 bobinas	 são	 parte	 de	 grande	 importância	 no	 processo	 de	 projeto,
principalmente	 quando	 uma	 máquina	 síncrona	 trifásica	 é	 construída,	 por	 isso	 é
muito	 importante	 que	 ela	 considere	 todos	 os	 elementos	 que	 fazem	 parte	 do
processo	 de	 entendimento	 desta	 e	 de	 sua	 operacionalização.	 As	 bobinas	 devem
ser	 fabricadas	 com	 fios	 de	 cobre	 retangulares;	 estes,	 por	 sua	 vez,	 devem	 ser
isolados	 de	 maneira	 diferente,	 que	 depende	 do	 tipo	 de	 material	 com	 o	 qual	 as
boninas	serão	aplicadas:
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fios	de	cobre	esmaltados;
fios	de	cobre	esmaltados	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro;
fios	de	cobre	nus	recobertos	com	fita	à	base	de
mica;
fios	de	cobre	esmaltados	recobertos	com	fita	à	base
de	mica.
No	quadro	a	seguir,	é	possível	observar	as	características	dos	tipos	de	isolamento
que	estão	presentes	nas	boninas	estatóricas.
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Tipo	de	isolamento	 Característica
Isolamento		do		condutor			
Determinado	 de	 	 acordo	 	 com	 	 o	 	 nível	
de	 tensão	 	 entre	 	 espiras	 	 e	 das
dimensões	 do	 condutor.	 O	 isolamento
consiste	 em	 um	 verniz	 poliéster-imida
para	 altas	 temperaturas,	 podendo	 ser
recoberto	com	uma	ou	duas	camadas	de
filamentos	 de	 fibra-de-vidro	 ou	 fita	 à
base	de	mica,	tendo	ainda	o	fio	de	cobre
nu	recoberto	com	fita	à	base	de	mica.
Isolamento	entre	espiras	
Em	 algumas	 aplicações,	 um	 isolamento
adicional	 se	 faz	 necessário,	 sendo
utilizado	 papel	 aramida	 (Nomex®)	 para
aumentar	 a	 tensão	 suportável	 entre	 as
espiras	das	bobinas.
Isolamento		principal		
Fita	 	 de	 	 isolamento	 	 principal.	 Aplicado
sobre	 as	bobinas	pré-formadas,	 consiste
em	papel	de	mica	altamente	absorvente,
resina	epóxi	especial	como	aglutinante	e
tecido	de	vidro	como	base,	para	garantir
a	 resistência	 mecânica	 necessária	 para
aplicação	 manual	 ou	 mecanizada.	 O	
número	 	 de	 	 camadas	 	 a	 	 serem
aplicadas	depende	da	tensão	nominal	da
máquina	a	ser	fabricada.
Proteção	contra	efeito	corona	
Em	 máquinas	 com	 tensão	 nominal
superior	 a	 	 5	 kV,	 aplica-se	 uma	 fita
condutora,	 que	 consiste	 em	 falso	 tecido
de	 poliéster	 ou	 tecido	 de	 	 vidro,
impregnado	 com	 um	 	 verniz	 	 especial
contendo	 partículas	 condutoras	 à	 base
de	 carbono,	 	 garantindo	 a	 resistividade
superficial	 	 necessária	 para	 evitar	 as
descargas	 provocadas	 pelo	 efeito	
corona.	 Em	 máquinas	 com	 tensão
nominal	 	 superior	 a	 6	 kV,	 aplica-se	 uma
fita	 semicondutora,	 que	 contém
partículas	 de	 	 carbeto	 de	 silício	 que
conferem	as	 	 características	necessárias
para	equalização	do	potencial.
QUADRO	1	-	Aspectos	do	isolamento	das	turbinas
Fonte:	ALMEIDA,	2015,	p.	11.
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O	 processo	 de	 refrigeração	 também	 deve	 contemplar	 o	 projeto	 de	 máquinas
elétricas,	 pois,	 devido	 ao	 funcionamento	 contínuo	 destas,	 é	 comum	 que	 acabem
esquentando	e	necessitem	ser	refrigeradas	constantemente.	Desde	os	anos	1970,
é	 comum	 que	 esse	 tipo	 de	 máquina	 utilize	 água	 para	 auxiliar	 na	 refrigeração
(CARVALHO,	2014).
REFLITA
É	 necessário	 que	 todas	 as	 barras	 estatóricas	 que
fazem	 parte	 desse	 maquinário	 sejam	 avaliadas	 e
inspecionadas	 em	 busca	 de	 vazamentos,	 para
evitar	 que	 ocorram	 choques	 térmicos,	 vibrações
mecânicas,	correções	e	quaisquer	tipos	de	esforços
eletromecânicos	que	possam	ser	potencializados	e
causar	problemas	de	corrosão.
Um	aspecto	importante	sobre	a	refrigeração	de	máquinas	do	tipo	turbogerador	é
que:
E-Book	-	Apostila
15	-	33
Quando	 se	 avalia	 grandes	 turbogeradores	 do	 tipo	 bipolares,	 temos	 que	 essas
máquinas	 são	muito	mais	 exigentes	 em	 termos	 de	 dissipação	 de	 calor,	 portanto
temos	 que	 o	 sistema	 preferido	 para	 ser	 utilizado	 nessas	 máquinas	 é	 o	 da
ventilação	 diagonal.	 Por	 meio	 da	 ventilação	 diagonal,	 temos	 que	 o	 	 gás	 	 é	
absorvido		na		superfície		do		rotor,	assim	ela	acaba	percorrendo	toda	a	extensão
para	baixo	da	barra	rotórica	que	absorve	o	calor.
SAIBA	MAIS
O	 conhecimento	 sobre	 o	 funcionamento	 das	 máquinas	 elétricas	 é
fundamental	 para	 todos	 que	 pretendem	 atuar	 nessa	 área,	 por	 isso	 é
importante	avaliar	 como	ocorre	o	 funcionamento	das	bobinas.	No	vídeo	a
seguir,	 é	 possível	 criar	 uma	 bobina	 de	 tesla	 com	 passos	 simples	 e	 que
permitirá	melhor	entendimento	sobre	o	seu	funcionamento.	
Clique	 ou	 copie	 o	l ink	a	 seguir	 em	 seu	 navegador	 e	 acesse	 o	 vídeo:
https://www.youtube.com/watch?v=w2bZGKNwB4Y.	
(...)	há	várias	maneiras	de	se	refrigerar	o	rotor	de	um
turbogerador.	Em	geradores	pequenos,	os	condutores
geralmente	 não	 têm	 dutos	 de	 ventilação.	 Em	 vez
disso,	 os	 dutos	 são	 perfurados	 sobre	 o	 próprio	 rotor.
O	calor	que	se	origina	das	bobinas	dirige-se	aos	dutos
de	 ventilação	 e	 é	 retirado	 pelo	 gás	 que	 passa	 por
eles,	 geralmente	 ar	 ou	 hidrogênio.	 Em	 máquinas
maiores,	 a	 barreira	 térmica	 representada	 pelo
isolamento	 da	 bobina	 não	 permite	 dissipar	 todo	 o
calor	 necessário.	 Em	 máquinas	 bipolares	 de	 médio
porte	e	 tetrapolares	de	grande	porte,	um	sistema	de
ventilação	bastante	usado	é	o	 radial.	O	ar	ou	gás	de
ventilação	 entra	 pela	 base	 da	 ranhura,	 retira	 o	 calor
dissipado	 pelas	 espiras	 e	 o	 transporta	 até	 o
entreferro,	 de	 onde	 retorna	 a	 um	 trocador	 de	 calor
para	ser	resfriado	(ALMEIDA,	2015,	p.	16).
https://www.youtube.com/watch?v=w2bZGKNwB4Y
E-Book	-	Apostila
16	-	33
Ao	subir,	é	possível	observar	nessas	máquinas	que	o	gás	acaba	sendo	expelido	por
um	 segundo	 orifício,	 por	 trás	 da	 região	 de	 entrada,	 esse	 arranjo	 é	 bem	eficiente
para	 esse	 tipo	 de	 máquina,	 pois,	 “quando	 usado	 com	 hidrogênio	 pressurizado,
permite	 a	 construção	 de	 geradores	 com	 potências	 da	 ordem	 de	 1.600MVA”
(ALMEIDA,	2015,	p.	16).
Principais	grandezas	elétricas
O	 apoio	 da	 área	 quantitativa	 é	 essencial	 para	 se	 compreender	 um	 pouco	 mais
sobre	 os	 aspectos	 teóricos	 que	 tratam	 das	 máquinas	 elétricas,	 por	 isso	 é
fudamental	que	se	avalie	quais	são	as	principais	grandezas	elétricas	utilizadas	na
etapa	de	projeto	desse	tipo	de	máquinas	(CARVALHO,	2014).
Conceitos	como	 tensão	e	corrente	 já	 são	compreendidos	como	peça	 fundamental
do	 entendimento	 da	 eletricidade,	 entretanto	 é	 necessário	 avaliar	 também	 o
conceito	de	potência,	que	possui	grande	importância	nesse	tipo	de	estudo.
Sobre	os	conceitos	relacionados	às	grandezas	elétricas,	é	importante	avaliar	que	a
corrente	deve	ser	compreendida	como	número	de	cargas	por	unidade	de	 tempo
que	passa	por	uma	seção,	ela	pode	ser	matematicamente	expressa	pela	seguinte
equação:	 i	=	dq	/	dt,	em	que	o	dq	e	o	dt	são	a	notação	do	cálculo	que	têm	como
significado	 diferencial,	 que	 representa	 uma	 mudança	 no	 tempo.	 No	 quadro	 a
seguir,	é	possível	observar	que	a	corrente	tem	algumas	características	que	devem
ser	consideradasno	processo	de	projeto	das	máquinas	elétricas.
E-Book	-	Apostila
17	-	33
Aspecto	da	corrente	 Descrição
O	que	é	responsável	por
carregar	uma	corrente
em	um	metal	
Como	os	elétrons	são	 livres	para	se	mover	em	metais,	o
movimento	 dos	 elétrons	 compõe	 a	 corrente	 em	 metais.
Em	 relação	 aos	 núcleos	 positivos,	 temos	 que	 os	 átomos
de	metal	 são	 fixados	 no	 lugar	 e	 não	 contribuem	 para	 a
corrente.	 Entretanto	 temos	 que	 os	 elétrons	 têm	 carga
negativa	 e	 fazem	 quase	 todo	 o	 trabalho	 na	maioria	 dos
circuitos	 elétricos,	 assim,	 temos	 que	 eles	 são	 definidos
pela	 corrente	 positiva	 como	 a	 direção	 que	 uma	 carga
positiva	se	moveria.
As	correntes	podem	ser
carregadas	de	cargas
positivas	
Sim,	 pois	 a	 corrente	 é	 carregada	 por	 ambas	 as	 cargas
positivas	e	negativas	em	água	salgada:	se	colocarmos	sal
de	 cozinha	 comum	 na	 água,	 ele	 se	 transforma	 em	 um
bom	 condutor.	 Sal	 de	 cozinha	 é	 cloreto	 de	 sódio,	 NaCl.
Dentro	do	corpo	humano,	inclusive,	há	correntes	elétricas
que	 são	 íons,	 tanto	 positivos	 quanto	 negativos,	 que	 se
movem.
Causadores	da	corrente	
São	 causadores	 da	 corrente	 os	 objetos	 que	 se	 movem
dando	 uma	 resposta	 às	 forças	 elétricas	 e	 magnéticas;
nesse	 caso,	 temos	 que	 essas	 forças	 são	 oriundas	 da
posição	e	do	movimento	de	outras	cargas.		
Velocidade	da	corrente	
Esse	é	um	conceito	que	não	está	relacionado	diretamente
à	velocidade,	mas	sim	à	carga,	portanto,	é	comum	que	os
especialistas	tratem	do	conceito	de	carga	por	segundo.
QUADRO	2	-	Aspectos	sobre	o	conceito	de	corrente	elétrica
Fonte:	McALLISTER,	2022,	on-line.
N a	tensão	para	 uma	 massa	m,	 uma	 mudança	 de	 altura	h	 corresponde	 a	 uma
mudança	de	energia	potencial,	ΔU	=	mg\Δh.	Em	caso	de	partícula	carregada	q,	a
tensão	V	corresponde	a	 uma	mudança	em	energia	 potencial,	 ΔU	=	q.V.	 A	 tensão
quando	 em	 um	 circuito	 elétrico	 é	 análoga	 ao	 produto	 de	g	 .	 Δh,	 em	 que	g	 é	 a
aceleração	 devido	 à	 gravidade,	 e	 Δh,	h	 é	 a	 mudança	 de	 altura.	 Como	 exemplo,
podemos	 utilizar	 uma	 bola	 no	 topo	 da	 colina	 que	 está	 descendo;	 na	 metade	 do
caminho,	ela	perdeu	metade	da	sua	energia	potencial.	Esse	é	o	mesmo	processo
que	o	elétron	 realiza,	movendo-se	para	um	estado	de	energia	mais	baixo	do	que
ele	(McALLISTER,	2022).
E-Book	-	Apostila
18	-	33
O	 conceito	 de	potência	pode	 ser	 entendido	 como	 a	 taxa	 de	 energia	 (U)	 que	 é
transformada	 ou	 transferida	 pelo	 tempo.	 O	 processo	 de	mensuração	 da	 potência
ocorre	 por	meio	 das	 unidades	 joules	 por	 segundo,	 ou	 seja,	 1	watt	 equivale	 a	 um
joule	 por	 segundo.	 Assim,	 temos	 que	 um	 circuito	 elétrico	 é	 capaz	 de	 transferir
potência,	bem	como	que	a	corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão	mensura
a	energia	transferida	por	unidade	de	carga	(McALLISTER,	2022).
A	compreensão	desses	conceitos	é	 fundamental	para	todos	que	buscam	entender
um	 pouco	 mais	 sobre	 o	 funcionamento	 das	 máquinas	 elétricas,	 principalmente
quando	 o	 estudo	 visa	 a	 esclarecer	 aspectos	 sobre	 a	 operacionalização	 das
máquinas	trifásicas.
Operações	da	máquina	síncrona	trifásica	como
motor,	gerador	e	compensador
A	 operacionalização	 de	 máquinas	 síncronas	 deve	 ser	 observada	 a	 partir	 de
algumas	simplificações	importantes.	Pensando	na	temática	operações	da	máquina
síncrona	 trifásica	 como	 motor,	 gerador	 e	 compensador,	 contextualizada	 até	 o
momento,	 o	 conteúdo	 do	 vídeo	 oferecerá	 um	 importante	 horizonte	 de
aprendizados	dentro	do	que	estamos	estudando.	Vamos	assistir?
Recurso	Externo
Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
Seguindo	 a	 partir	 do	 que	 foi	 apresentado	 no	 vídeo,	 podemos	 continuar	 nos
debruçando	sobre	a	 temática	características	do	ângulo	de	carga/características	a
vazio	e	de	curto-circuito.	Vamos	lá?
Características	do	ângulo	de
carga/características	a	vazio	e	de	curto-
circuito
O	ângulo	δ	medido	entre	V	e	Eo	no	diagrama	fasorial	pode	ser	compreendido	como
ângulo	de	carga	ou	ângulo	de	potência,	ele,	por	 sua	vez,	 corresponde	ao	mesmo
ângulo	 entre	 o	 campo	 do	 indutor	 e	 o	 campo	 resultante	 no	 entreferro.	 Para
compreender	melhor	esse	conceito,	é	importante	avaliar	que	devemos	conhecer	a
relação	 matemática	 entre	 a	 saída	 elétrica	 da	 máquina	 síncrona,	 em	 termos	 de
ângulo	de	carga,	para	obter	o	gráfico	de	potência	versus	ângulo	de	carga.
E-Book	-	Apostila
19	-	33
DICA
Conhecer	 o	 funcionamento	 sobre	 o	 ângulo	 de
potência	 é	 de	 grande	 importância	 para	 todos	 que
objetivam	 trabalhar,	 mesmo	 que	 indiretamente,
com	as	máquinas	elétricas.	Assim,	o	entendimento
sobre	cada	uma	dessas	partes	se	torna	essencial.
O	 link	a	 seguir	 permite	 acessar	 um	artigo	 e	 todos
os	 resultados	 apresentados	 pela	 sua	 equipe	 de
autores	a	respeito	desse	tipo	de	operação.	
Copie	 o	l i n k	em	 seu	 navegador:
https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenh
aria-eletrica/fator-de-potencia.	
A	saída	elétrica	do	gerador	síncrono	é	dada	como	mostrado	a	seguir.
https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-eletrica/fator-de-potencia
E-Book	-	Apostila
20	-	33
Pe	=	(EfVt/Xs)Sinδ
Vamos	 observar	 um	 gráfico	 entre	 Pe	 e	 o	 ângulo	 de	 carga	 δ,	 supondo	 que	 o
restante	dos	parâmetros	seja	constante.
FIGURA	1	-	Grafico	de	análise	do	ângulo	
Fonte:	Elaboração	do	autor,	2022.
A	representação	gráfica	acima,	da	potência	w.r.t	δ,	é	chamada	de	curva	do	ângulo
de	 potência.	 Pode-se	 ver	 facilmente	 no	 gráfico	 acima	 que	 é	 senoidal.	 Assim,	 a
curva	do	ângulo	de	potência	é	senoidal.	A	curva	do	ângulo	de	potência	nos	informa
sobre	 a	 saída	 de	 potência	 elétrica	 da	 máquina	 síncrona	 quando	 o	 ângulo	 de
potência	 δ	 é	 variado.	 Pode-se	 ver,	 a	 partir	 dessa	 curva,	 que,	 à	 medida	 que
aumentamos	 δ	 de	 0	 a	 90°,	 a	 saída	 aumenta	 senoidalmente.	 Mas	 um	 aumento
adicional	no	ângulo	de	potência	δ	além	de	90°	a	saída	elétrica	do	gerador	diminui.
Segundo	a	Concepts	Electrica	(2022,	on-line):		
E-Book	-	Apostila
21	-	33
Não	 apenas	 é	 possível	 observar	 que	 o	 limite	 de	 estabilidade	 é	 estacionário	mas
também	que	o	 limite	de	estabilidade	 transitória	acaba	sendo	afetado	pelo	ângulo
de	carga	no	qual	a	máquina	se	encontra	em	operação.	Assim,	 temos	que	o	 limite
de	estabilidade	transitório	é	basicamente	a	mesma	quantidade	máxima	de	fluxo	de
potência	possível	 sem	a	devida	perda	de	sincronismo	quando	ocorre	perturbação
repentina.
Considerações	finais
Nesta	unidade,	você	teve	a	oportunidade	de:
avaliar	o	processo	de	funcionamento	das	máquinas	sincronas
trifásicas;	
entender	a	importância	das	bobinas	para	o	funcionamento
dessas	máquinas;	
compreender	a	análise	sobre	os	modos	de	funcionamento	dos
geradores,	compensadores	e	motores.
(...)	 Isso	 significa	 simplesmente	 que	 a	 saída	 elétrica
do	 gerador	 é	 menor	 que	 a	 entrada	 mecânica.
Portanto,	 os	 polos	 da	 máquina	 começarão	 a
escorregar	 e	 eventualmente	 ela	 perderá	 o
sincronismo.	 Assim,	 a	 máquina,	 ou	 seja,	 o	 gerador
torna-se	 instável.	 O	 limite	 de	 estabilidade	 do	 estado
estacionário	 é	 o	 fluxo	 máximo	 de	 potência	 possível
através	 de	 um	 ponto	 específico	 sem	 perda	 de
sincronismo,	 quando	 a	 potência	 é	 aumentada
gradualmente.	 Portanto,	 o	 limite	 de	 estabilidade	 em
regime	permanente	da	máquina	síncrona	corresponde
à	potência	para	o	ângulo	de	 carga	δ	=	90°.	 Para	 ser
preciso,	será	(EfVt/Xs).
E-Book	-	Apostila
22	-	33
O	entendimento	sobre	as	máquinas	elétricas	é	algo	que	tem	sido	constantemente
demandado	no	mercado	empresarial,	sabe-se,	inclusive,	que	muitos	gestores	estão
buscando	 esse	 tipo	 de	 conhecimento	 para	 que	 possam	 realizar	 o	 planejamento
estratégico	 dos	 seus	 negócios	 da	 melhor	 maneira	 possível.	 Ainda,	 é	 necessário
avaliar	que	as	organizações	estão	em	busca	de	maximizar	os	seus	resultados,	por
isso,	entender	o	funcionamento	do	seu	parque	fabril	é	essencial	para	o	alcance	de
melhores	resultados	e	a	busca	pelo	atingimento	das	suas	metas.
Ao	 longodesta	 unidade,	 foi	 possível	 conhecer	 um	 pouco	 sobre	 o	 funcionamento
dessas	máquinas,	 os	 processos	 e	 as	 características	 que	 devem	 ser	 avaliados	 ao
longo	 da	 sua	 construção.	 Ainda,	 foram	 apresentados	 conceitos	 importantes	 que
devem	 ser	 observados	 e	 que	 possuem	 relação	 direta	 com	 o	 funcionamento	 e	 a
operacionalização	 desse	 tipo	 de	 equipamento.	 Detalhes	 a	 respeito	 dos	 modos
gerador,	 motor	 e	 compensador	 também	 foram	 apresentados,	 e	 isso	 deve	 ser
levado	em	consideração	no	momento	de	se	pensar	em	qualquer	tipo	de	mudança
envolvendo	esse	tipo	de	equipamento.
Agora	 que	 finalizamos	 este	 conteúdo,	 vamos	 testar	 seus	 conhecimentos
com	o	quiz	a	seguir.	
QUIZ
Quando	se	projeta	uma	máquina
elétrica,	é	de	grande	importância	que
os	profissionais	avaliem	o	papel	das
boninas	em	cada	uma	dessas
máquinas,	pois	são	as	bobinas	que
E-Book	-	Apostila
23	-	33
atuam	para	que	essa	máquina	possa
funcionar	corretamente	e	atenda	aos
padrões	esperados	pelos	gestores	e	o
engenheiro	envolvidos	nesse
processo.
A	 respeito	 das	 características	 das	 bobinas	 nos
projetos	 de	 máquinas	 elétricas,	 analise	 as
afirmativas	 a	 seguir	 e	 assinale	 V	 para	 a(s)
Verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	as	Falsas.
(	 	 )	 	 As	 bobinas	 devem	 ser	 fabricadas	 com	 fios	 de
cobre	retangulares.
(		)	Fios	de	cobre	esmaltados	recobertos	com	uma	ou
duas	camadas	de	filamentos	de	vidro.
(		)	As	máquinas	elétricas	independem	das	bobinas
para	que	possam	apresentar	potência	máxima.
(		)	Fios	de	cobre	esmaltados	recobertos	com	fita	à
base	de	mica.
Assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência
correta.
F,	V,	F,	V.a
E-Book	-	Apostila
24	-	33
Resposta	Incorreta:
Sobre	as	características	dos	sistemas
eletromecânicos,	é	importante	considerar	que:	a
afirmativa	I	é	verdadeira,	pois,	no	processo	de
construção	das	máquinas	elétricas,	temos	que	as
bobinas	devem	ser	fabricadas	com	fios	de	cobre
retangulares.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	os	fios
de	cobre	esmaltados	são	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro.	A	afirmativa	III	é
falsa,	pois	as	máquinas	elétricas	precisam	das
bobinas	para	que	possam	apresentar	potência
máxima,	sem	elas,	as	máquinas	não	funcionam.	Por
fim,	a	afirmativa	IV	é	verdadeira,	pois,	na	construção
das	bobinas	temos	que	os	fios	de	cobre	esmaltados
recobertos	com	fita	à	base	de	mica.
Resposta	Incorreta:
Sobre	as	características	dos	sistemas
eletromecânicos,	é	importante	considerar	que:	a
afirmativa	I	é	verdadeira,	pois,	no	processo	de
construção	das	máquinas	elétricas,	temos	que	as
bobinas	devem	ser	fabricadas	com	fios	de	cobre
retangulares.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	os	fios
de	cobre	esmaltados	são	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro.	A	afirmativa	III	é
falsa,	pois	as	máquinas	elétricas	precisam	das
bobinas	para	que	possam	apresentar	potência
máxima,	sem	elas,	as	máquinas	não	funcionam.	Por
fim,	a	afirmativa	IV	é	verdadeira,	pois,	na	construção
das	bobinas	temos	que	os	fios	de	cobre	esmaltados
recobertos	com	fita	à	base	de	mica.
F,	F,	F,	V.b
E-Book	-	Apostila
25	-	33
Resposta	Correta:
Sobre	as	características	dos	sistemas
eletromecânicos,	é	importante	considerar	que:	a
afirmativa	I	é	verdadeira,	pois,	no	processo	de
construção	das	máquinas	elétricas,	temos	que	as
bobinas	devem	ser	fabricadas	com	fios	de	cobre
retangulares.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	os	fios
de	cobre	esmaltados	são	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro.	A	afirmativa	III	é
falsa,	pois	as	máquinas	elétricas	precisam	das
bobinas	para	que	possam	apresentar	potência
máxima,	sem	elas,	as	máquinas	não	funcionam.	Por
fim,	a	afirmativa	IV	é	verdadeira,	pois,	na	construção
das	bobinas	temos	que	os	fios	de	cobre	esmaltados
recobertos	com	fita	à	base	de	mica.
V,	V,	F,	V.c
V,	F,	F,	V.d
E-Book	-	Apostila
26	-	33
Resposta	Incorreta:
Sobre	as	características	dos	sistemas
eletromecânicos,	é	importante	considerar	que:	a
afirmativa	I	é	verdadeira,	pois,	no	processo	de
construção	das	máquinas	elétricas,	temos	que	as
bobinas	devem	ser	fabricadas	com	fios	de	cobre
retangulares.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	os	fios
de	cobre	esmaltados	são	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro.	A	afirmativa	III	é
falsa,	pois	as	máquinas	elétricas	precisam	das
bobinas	para	que	possam	apresentar	potência
máxima,	sem	elas,	as	máquinas	não	funcionam.	Por
fim,	a	afirmativa	IV	é	verdadeira,	pois,	na	construção
das	bobinas	temos	que	os	fios	de	cobre	esmaltados
recobertos	com	fita	à	base	de	mica.
Resposta	Incorreta:
Sobre	as	características	dos	sistemas
eletromecânicos,	é	importante	considerar	que:	a
afirmativa	I	é	verdadeira,	pois,	no	processo	de
construção	das	máquinas	elétricas,	temos	que	as
bobinas	devem	ser	fabricadas	com	fios	de	cobre
retangulares.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	os	fios
de	cobre	esmaltados	são	recobertos	com	uma	ou	duas
camadas	de	filamentos	de	vidro.	A	afirmativa	III	é
falsa,	pois	as	máquinas	elétricas	precisam	das
bobinas	para	que	possam	apresentar	potência
máxima,	sem	elas,	as	máquinas	não	funcionam.	Por
fim,	a	afirmativa	IV	é	verdadeira,	pois,	na	construção
das	bobinas	temos	que	os	fios	de	cobre	esmaltados
recobertos	com	fita	à	base	de	mica.
F,	F,	F,	F.e
E-Book	-	Apostila
27	-	33
O	apoio	da	área	quantitativa	é
essencial	para	se	compreender	um
pouco	mais	sobre	os	aspectos	teóricos
que	tratam	das	máquinas	elétricas,
por	isso	é	fundamental	que	se	avalie
quais	são	as	principais	grandezas
elétricas	utilizadas	na	etapa	de
projeto	desse	tipo	de	máquina.
Nesse	 sentido,	 assinale	 a	 alternativa	que	apresenta
conceito	que	tenha	relação	com	o	número	de	cargas
por	unidade	de	tempo	que	passam	por	uma	seção.
Resposta	Incorreta:
O	conceito	que	pode	ser	explicado	de	acordo	com	o
número	de	cargas	por	unidade	de	tempo	que	passa
por	uma	seção	é	a	corrente,	portanto	temos	que	os
conceitos	de	potência,	bobina,	voltagem	e	carga
positiva	não	possuem	relação	com	esse	tipo	de
explicação.
Potência.a
Bobina.b
E-Book	-	Apostila
28	-	33
Resposta	Incorreta:
O	conceito	que	pode	ser	explicado	de	acordo	com	o
número	de	cargas	por	unidade	de	tempo	que	passa
por	uma	seção	é	a	corrente,	portanto	temos	que	os
conceitos	de	potência,	bobina,	voltagem	e	carga
positiva	não	possuem	relação	com	esse	tipo	de
explicação.
Resposta	Incorreta:
O	conceito	que	pode	ser	explicado	de	acordo	com	o
número	de	cargas	por	unidade	de	tempo	que	passa
por	uma	seção	é	a	corrente,	portanto	temos	que	os
conceitos	de	potência,	bobina,	voltagem	e	carga
positiva	não	possuem	relação	com	esse	tipo	de
explicação.
Resposta	Incorreta:
O	conceito	que	pode	ser	explicado	de	acordo	com	o
número	de	cargas	por	unidade	de	tempo	que	passa
por	uma	seção	é	a	corrente,	portanto	temos	que	os
conceitos	de	potência,	bobina,	voltagem	e	carga
positiva	não	possuem	relação	com	esse	tipo	de
explicação.
Voltagem.c
Carga	positiva.d
Corrente.e
E-Book	-	Apostila
29	-	33
Resposta	Correta:
O	conceito	de	corrente	deve	ser	compreendido	como
um	número	de	cargas	por	unidade	de	tempo	que
passa	por	uma	seção.	Ela	pode	ser	matematicamente
expressa	pela	seguinte	equação:	i	=	dq	/	dt	,	em	que
o	dq	e	o	dt	é	a	notação	do	cálculo	que	tem	como
significado	diferencial,	que	representa	uma	mudança
no	tempo.
As	máquinas	síncronas	trifásicas	estão
cada	vez	mais	presentes	no	dia	a	dia
das	organizações.	Assim,	é	importante
avaliar	que	o	seu	funcionamento	deve
ser	levado	em	consideração	ao	longo
do	planejamento	estratégico	e	das
definições	das	metas	e	dos	objetivos
da	empresa.	Reflexões	sobre	potência
e	valores	de	produção	devem	ser
consideradas	quando	a	empresa
objetivar	melhor	os	seus	resultados.
Sobre	 o	 conceito	 de	 potência	 aplicada	 às	máquinas
elétricas,	 analise	 as	 asserções	 a	 seguir	 e	 a	 relação
proposta	entre	elas.
I.	 A	 potência	 das	 máquinas	 elétricas	 pode	 ser
avaliada	 como	 a	 taxa	 de	 energia	 (U)	 que	 é
transformada	ou	transferida	pelo	tempo.
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PORQUE
II.	O	processo	de	mensuração	da	potência	ocorre	por
meio	 das	 unidadesjoules	 por	 segundo,	 ou	 seja,	 1
watt	equivale	a	um	joule	por	segundo.
A	seguir,	assinale	a	alternativa	correta.
Resposta	Correta:
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I,	pois,	em	relação	ao
conceito	de	potência	aplicado	em	relação	às	máquinas
elétricas,	temos	que	esse	conceito	pode	ser	entendido
como	a	taxa	de	energia	(U)	que	é	transformada	ou
transferida	pelo	tempo.	O	processo	de	mensuração	da
potência	ocorre	por	meio	das	unidades	joules	por
segundo,	ou	seja,	1	watt	equivale	a	um	joule	por
segundo.	Assim,	temos	que	um	circuito	elétrico	é
capaz	de	transferir	potência,	bem	como	que	a
corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão
mensura	a	energia	transferida	por	unidade	de	carga.
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I.a
A	asserção	I	é	uma	proposição	verdadeira,	e	a
asserção	II	é	uma	proposição	falsa.b
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Resposta	Incorreta:
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I,	pois,	em	relação	ao
conceito	de	potência	aplicado	em	relação	às	máquinas
elétricas,	temos	que	esse	conceito	pode	ser	entendido
como	a	taxa	de	energia	(U)	que	é	transformada	ou
transferida	pelo	tempo.	O	processo	de	mensuração	da
potência	ocorre	por	meio	das	unidades	joules	por
segundo,	ou	seja,	1	watt	equivale	a	um	joule	por
segundo.	Assim,	temos	que	um	circuito	elétrico	é
capaz	de	transferir	potência,	bem	como	que	a
corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão
mensura	a	energia	transferida	por	unidade	de	carga.
Resposta	Incorreta:
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I,	pois,	em	relação	ao
conceito	de	potência	aplicado	em	relação	às	máquinas
elétricas,	temos	que	esse	conceito	pode	ser	entendido
como	a	taxa	de	energia	(U)	que	é	transformada	ou
transferida	pelo	tempo.	O	processo	de	mensuração	da
potência	ocorre	por	meio	das	unidades	joules	por
segundo,	ou	seja,	1	watt	equivale	a	um	joule	por
segundo.	Assim,	temos	que	um	circuito	elétrico	é
capaz	de	transferir	potência,	bem	como	que	a
corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão
mensura	a	energia	transferida	por	unidade	de	carga.
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	mas
a	II	não	é	uma	justificativa	correta	da	I.c
A	asserção	I	é	uma	proposição	falsa,	e	a	II	é	uma
proposição	verdadeira.d
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Resposta	Incorreta:
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I,	pois,	em	relação	ao
conceito	de	potência	aplicado	em	relação	às	máquinas
elétricas,	temos	que	esse	conceito	pode	ser	entendido
como	a	taxa	de	energia	(U)	que	é	transformada	ou
transferida	pelo	tempo.	O	processo	de	mensuração	da
potência	ocorre	por	meio	das	unidades	joules	por
segundo,	ou	seja,	1	watt	equivale	a	um	joule	por
segundo.	Assim,	temos	que	um	circuito	elétrico	é
capaz	de	transferir	potência,	bem	como	que	a
corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão
mensura	a	energia	transferida	por	unidade	de	carga.
Resposta	Incorreta:
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II
é	uma	justificativa	correta	da	I,	pois,	em	relação	ao
conceito	de	potência	aplicado	em	relação	às	máquinas
elétricas,	temos	que	esse	conceito	pode	ser	entendido
como	a	taxa	de	energia	(U)	que	é	transformada	ou
transferida	pelo	tempo.	O	processo	de	mensuração	da
potência	ocorre	por	meio	das	unidades	joules	por
segundo,	ou	seja,	1	watt	equivale	a	um	joule	por
segundo.	Assim,	temos	que	um	circuito	elétrico	é
capaz	de	transferir	potência,	bem	como	que	a
corrente	é	a	taxa	de	fluxo	de	carga,	e	a	tensão
mensura	a	energia	transferida	por	unidade	de	carga.
As	asserções	I	e	II	são	proposições	falsas.e
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Referências
ALMEIDA,	A.	A.	W.	Máquinas	síncronas	trifásicas	–	Notas	Incompletas	de	Aula.
2015.	Disponível	em:	https://docplayer.com.br/11515332-Maquinas-sincronas-
trifasicas-notas-incompletas-de-aula.html.	Acesso	em:	28	set.	2022.	
ALWASH,	S.	M.	Three-Phase	Synchronous	Machines.	Uobabylon,	[2022].
Disponível	em:	https://www.uobabylon.edu.iq/eprints/publication_3_1609_628.pdf.
Acesso	em:	27	set.	2022.
ANDRADE,	M.	C.	D.	Correção	de	fator	de	potência.	Revista	Científica
Multidisciplinar	Núcleo	do	Conhecimento,	[s.	l.],	v.	6,	n.	9,	p.	75-83,	set.	2018.
Disponível	em:	https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-
eletrica/fator-de-potencia.	Acesso	em:	31	out.	2022.
BIM,	E.	Máquinas	elétricas	e	acionamento.	4.	ed.	Rio	de	Janeiro:	Elsevier,	2018.
CARVALHO,	G.	Máquinas	elétricas.	1.	ed.	São	Paulo:	Érica,	2014.
CHAPMAN,	S.	J.	Fundamentos	de	máquinas	elétricas.	5.	ed.	Porto	Alegre:
AMGH,	2013.
CONSTRUCTION	of	three	phase	synchronous	machines.	Java	T	Point,	[2022].
Disponível	em:	https://www.javatpoint.com/construction-of-three-phase-
synchronous-machines.	Acesso	em:	28	set.	2022.
CONSTRUÇÃO	de	ITAIPU	-	história	das	estruturas.	[S.	l.:	s.	n.],	2020.	1	vídeo	(21
min.).	Publicado	pelo	canal	O	Canal	da	Engenharia.	Disponível	em:
https://www.youtube.com/watch?v=9uIaa2eOxhc.	Acesso	em:	31	out.	2022.
FAÇA	uma	minibobina	de	Tesla	caseira.	[S.	l.:	s.	n.],	2018.	1	vídeo	(13	min.).
Publicado	pelo	canal	Manual	do	Mundo.	Disponível	em:
https://www.youtube.com/watch?v=w2bZGKNwB4Y.		Acesso	em:	31	out.	2022.
McALLISTER,	W.	Grandezas	elétricas	básicas:	corrente,	tensão,	potência.	Khan
Academy,	[2022].	Disponível	em:
https://pt.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/ee-
voltage-and-current.	Acesso	em:	29	set.	2022.
USINA	de	Furnas.	Furnas,	[2022].	Disponível	em:
https://www.furnas.com.br/subsecao/120/usina-de-furnas---1216-mw?culture=pt.
Acesso	em:	28	set.	2022.
https://docplayer.com.br/11515332-Maquinas-sincronas-trifasicas-notas-incompletas-de-aula.html
https://www.uobabylon.edu.iq/eprints/publication_3_1609_628.pdf
https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-eletrica/fator-de-potencia
https://www.javatpoint.com/construction-of-three-phase-synchronous-machines
https://www.youtube.com/watch?v=w2bZGKNwB4Y.
https://pt.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/ee-voltage-and-current
https://www.furnas.com.br/subsecao/120/usina-de-furnas---1216-mw?culture=pt