MÁQUINAS ELÉTRICAS - Atividade 3

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Atividade 03:
O processo de construção de máquinas síncronas trifásicas exige da equipe envolvida no projeto uma série de conhecimentos de grande importância. Por isso, é esperado que esses profissionais possam avaliar todas as características envolvidas em relação a essa máquina, quais são os princípios envolvidos em sua construção e que avaliem as questões tecnológicas envolvidas. Um aspecto importante acerca desse processo é que os profissionais envolvidos nele deverão conhecer uma série de ciências, em especial as exatas, ligadas ao processo de produção de energia elétrica, para que possam realizar a correta aplicação da teoria na construção das suas máquinas. Conhecimentos de Física e Matemática acabam dominando todos os processos de construção dessas máquinas, o que serve para refletir sobre a importância do estudo dessas ciências por quem deseja atuar na construção desses importantes equipamentos.
O apoio da área quantitativa é essencial para se compreender um pouco mais sobre os aspectos teóricos das máquinas elétricas. Portanto, é essencial que se avalie quais são as principais grandezas elétricas que são utilizados na etapa de projeto desse tipo de máquina (CARVALHO, 2014). Conceitos como tensão e corrente já são compreendidos como peças fundamentais do entendimento da eletricidade, entretanto é necessário avaliar também o conceito de potência, que também tem grande importância nesse tipo de estudo.
CARVALHO, G. Máquinas elétricas. São Paulo: Érica, 2014.
Considerando o exposto e a importância de se entender os conceitos teóricos acerca das máquinas síncronas trifásicas, apresente o conceito de corrente, seus causadores e os aspectos acerca da velocidade dela.
Resposta:
A corrente elétrica é o fluxo de carga elétrica que passa através de um condutor em um determinado intervalo de tempo. Ela é uma das grandezas elétricas fundamentais e é medida em ampères (A).
A corrente elétrica geralmente está relacionada a existência de uma diferença de potencial elétrico (tensão) entre dois pontos em um circuito elétrico. Essa diferença de potencial, também conhecida como voltagem, é responsável por impulsionar os elétrons livres nos condutores, fazendo com que eles se desloquem e gerem um fluxo de corrente elétrica.
Em máquinas síncronas, a corrente elétrica desempenha um papel fundamental na criação do campo magnético necessário para o funcionamento do dispositivo. O conceito central é que a corrente elétrica no enrolamento do estator cria um campo magnético girante que interage com o campo magnético produzido pelo enrolamento do rotor.
Essa interação entre os campos magnéticos é essencial para gerar o torque eletromagnético necessário para fazer o rotor girar em sincronia com o campo magnético girante. A corrente elétrica no enrolamento do estator é fornecida pela fonte de alimentação trifásica e é responsável por criar esse campo magnético girante que impulsiona o rotor.
Além disso, a corrente elétrica induzida no enrolamento do rotor, devido à interação com o campo magnético girante, também desempenha um papel crucial na geração do torque eletromagnético necessário para impulsionar o movimento do rotor.
Portanto, o conceito fundamental é que a corrente elétrica é responsável por criar os campos magnéticos necessários para gerar o torque eletromagnético e impulsionar o movimento do rotor em sincronia com o campo magnético girante nas máquinas síncronas.
Em máquinas síncronas trifásicas, a corrente elétrica é causada por diversos fatores que estão relacionados ao funcionamento do equipamento e à interação entre os campos elétricos e magnéticos. Os principais causadores da corrente em máquinas síncronas trifásicas incluem:
Fonte de alimentação trifásica: A corrente elétrica é fornecida pela fonte de alimentação trifásica conectada à máquina síncrona. Essa fonte de alimentação trifásica gera uma diferença de potencial (tensão) entre as fases, que impulsiona o fluxo de corrente elétrica no enrolamento do estator da máquina síncrona.
Campo magnético girante: A corrente elétrica no enrolamento do estator cria um campo magnético girante que interage com o campo magnético produzido pelo enrolamento do rotor. Essa interação magnética é fundamental para gerar o torque eletromagnético que faz o rotor girar em sincronia com o campo magnético girante.
Carga conectada ao rotor: Quando uma carga é conectada ao eixo do rotor da máquina síncrona, uma corrente elétrica é induzida no enrolamento do rotor devido à interação com o campo magnético girante do estator. Essa corrente no rotor é necessária para gerar o torque eletromagnético que produz o movimento de rotação do rotor.
Resistencia e impedância do circuito: A resistência e a impedância do circuito elétrico também afetam a corrente em máquinas síncronas trifásicas. A resistência do enrolamento do estator e do rotor, bem como a impedância do circuito elétrico, influenciam a magnitude e a distribuição da corrente elétrica no sistema.
Esses são alguns dos principais causadores da corrente em máquinas síncronas trifásicas, e compreender esses fatores é fundamental para o projeto, operação e manutenção eficientes desses equipamentos.
A corrente elétrica desempenha um papel significativo na determinação da velocidade de rotação em máquinas síncronas trifásicas. Abaixo estão alguns dos principais aspectos relacionados à velocidade e sua relação com a corrente nesse tipo de máquina:
Velocidade Síncrona: A velocidade síncrona é a velocidade de rotação do campo magnético girante produzido pelo estator da máquina síncrona. É determinada pela frequência da fonte de alimentação trifásica e pelo número de pólos da máquina. A corrente elétrica no enrolamento do estator é crucial para criar o campo magnético girante que estabelece a velocidade síncrona da máquina.
Torque eletromagnético: A corrente elétrica no enrolamento do estator e a interação com o campo magnético produzido pelo enrolamento do rotor geram o torque eletromagnético que impulsiona o rotor a girar. O torque eletromagnético é diretamente proporcional à corrente elétrica no estator e ao campo magnético girante, influenciando assim a velocidade de rotação do rotor.
Controle de velocidade: Em algumas aplicações, é desejável controlar a velocidade de rotação do rotor em máquinas síncronas trifásicas. Isso pode ser alcançado variando a corrente elétrica no enrolamento do rotor através de dispositivos de controle, como inversores de frequência ou controladores de fase. Ao ajustar a corrente elétrica no enrolamento do rotor, é possível variar a velocidade de rotação do rotor conforme necessário.
Estabilidade e velocidade: A magnitude e a estabilidade da corrente elétrica no enrolamento do estator também afetam a estabilidade da velocidade de rotação do rotor. Variações na corrente elétrica podem afetar o torque eletromagnético, levando a flutuações na velocidade de rotação. Portanto, é importante manter a corrente elétrica dentro dos parâmetros adequados para garantir a estabilidade da velocidade de rotação.
Esses são alguns dos principais aspectos relacionados à velocidade e sua relação com a corrente em máquinas síncronas trifásicas. Compreender esses aspectos é essencial para o projeto, operação e controle eficientes desses equipamentos em diversas aplicações industriais.