Aula teorica I

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INSTITUTO SUPERIOR DE HUMANIDADES, CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS
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UNIVERSIDADE POLITÉCNICA - A POLITÉECNICA
Aula 1: Introdução dos Componentes Esseciais 
 Caracteristicas das Maquinas Electricas 
Quelimane, Fevereiro de 2024
Maquinas Electricas I
ENG. BERTILOTE MÁRIO
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INTRODUÇÃO
Designamos por máquinas eléctricas aos dispositivos eletromagnéticos rotativos de
Transformação de energia (motores ou geradores), e aos dispositivos eletromagnéticos Estáticos
de transformação de energia (transformadores). Portanto, as máquinas eléctricas são conversores
eletromagnéticos de energia.
Actualmente, podemos considerar as máquinas eléctricas (motores, geradores e transformadores)
como parte integrante do nosso dia-a-dia. Os motores eléctricos, que podem utilizar-se tanto em
aplicações de força motriz como em aplicações de tracção eléctrica, vulgarizaram-se de tal forma
que podemos encontrá-los em aplicações tão diversas como uma máquina industrial de corte, um
aspirador, secador, bomba de água, portão automático, etc.
Os geradores (alternadores e dínamos) podem encontrar-se nas centrais produtoras de energia
eléctrica (hidroeléctricas, termoeléctricas (diesel, carvão, nucleares), eólicas, maremotrizes, etc.),
hospitais e certos tipos de indústrias, ou mesmo num automóvel, mota ou bicicleta, por exemplo.
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INTRODUÇÃO
O estudo das máquinas eléctricas mostra-se então de grande importância para os cursos de
engenharia, desde a Engenharia Mecânica (nomeadamente o ramo de Transportes), até à
Engenharia Electrotécnica, que lhes deve dedicar um estudo mais aprofundado.
Para se perceber o funcionamento das máquinas eléctricas, é fundamental que se compreendam
os princípios do electromagnetismo.
Genericamente a vantagem dos sistemas electromecânicos em relação a outros, por exemplo
hidráulicos, pneumáticos, térmicos, etc. reside em aspectos energéticos (disponibilidade da fonte
de energia, simplicidade na sua distribuição e no rendimento da conversão), na facilidade do seu
comando e também na rapidez de resposta às solicitações a que são sujeitos.
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CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
As máquinas eléctricas podem ser classificadas em:
1. Quanto à função que exercem:
a). Máquinas rotativas
- Transformação de energia mecânica em energia eléctrica - Geradores
- Transformação de energia eléctrica em energia mecânica – Motores
b) Máquinas estáticas
- Transformação de tensão/corrente eléctrica em tensão/corrente mantendo
constante a frequência – Transformadores (reversíveis) e filtros;
2. Quanto a fonte de alimentação:
- Corrente Alternada;
- Corrente continua;
3. Quanto a velocidade de rotação as maquinas de corrente alternada subdividem-se em:
Assíncronas - 
 Motor:
- Rotor bobinado
- Curto-circuito
 Gerador
- Rotor bobinado
- Curto-circuito
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CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
b) Síncronas
Motor
-Ímanes permanentes (monofásicos)
- Relutância (monofásicos)
- Pólos lisos
- Pólos salientes
Gerador
- Ímanes permanentes (monofásicos)
- Relutância (monofásicos)
- Pólos lisos
- Pólos salientes
Nb: As máquinas eléctricas de corrente alternada podem ser monofásicas, bifásicas ou trifásicas e são
reversíveis.
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CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Por sua vez as maquinas de corrente continua subdividem-se em:
Motores
- Excitação serie
- Excitação paralela ou shunt
- Excitação composta ou mista
- Excitação independente ou separada
- Ímanes permanentes
Geradores
- Excitação serie
- Excitação paralela ou shunt
- Excitação composta ou mista
- Excitação independente ou separada
- Ímanes permanentes
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VANTAGENS E DESVANTES DAS MÁQUICAS ELECTRICAS
Tal como as máquinas de corrente alternada, as máquinas de corrente contínua são reversíveis. A
mesma máquina pode funcionar em regime de gerador ou motor.
As máquinas de corrente contínua são menos usadas devido ao elevado custo de manutenção
(associado ao colector) e pelo facto de os sistemas de potências serem baseados na corrente
alternada. Em sua substituição são usados as máquinas de corrente alternada: os motores de
indução ou assíncronos no accionamento de cargas diversas e os geradores (geralmente
síncronos) nas centrais de produção.
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MOTORES ELETRICOS CC E CA
Motor eléctrico é a máquina destinada a transformar energia eléctrica em energia mecânica. O motor de indução é o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização de energia eléctrica, baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos. 
Os tipos mais comuns de motores eléctricos são:
Motor de Corrente Contínua
São motores de custo mais elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso, seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito mais alto da instalação.
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MOTORES ELETRICOS CC E CA
Motor de Corrente Alternada
São os mais utilizados, porque a distribuição de energia eléctrica é feita normalmente em corrente alternada. 
Os principais tipos são:
Motor síncrono
Funciona com velocidade fixa, utilizado somente para grandes potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade invariável.
Motor de indução
Funciona normalmente com velocidade constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas accionadas, encontradas na prática. Actualmente é possível controlarmos a velocidade dos motores de indução com o auxílio de inversores de frequência.
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MATERIAIS USADOS NAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Os materiais ferromagneticos utilizam-se amplamente na construção das máquinas eléctricas, transformadores e diversos aparelhos e instrumentos electromagnéticos. Estas utilizam-se para intensificar o campo magnético e dar-lhe a devida configuração. Num campo magnético estes materiais magnetizam-se. A permeabilidade magnética dos materiais ferromagneticos é grande. Classificam-se em materiais em:
- Materiais estruturais - peças e elementos de máquinas cuja função é receber e transmitir cargas e tensões mecânicas.
- Ferro fundido simples, dúctil e amagnético; aço com carbono e ligas de aço; metais não ferrosos e suas ligas; materiais plásticos.
- Materiais activos - condutores de corrente eléctrica e os suportes do fluxo magnético.
- Dos materiais ferromagnéticos destacam-se: níquel, cobalto, chapa de aço com silício de diferentes qualidades; ferro fundido; aço laminado forjado; ligas de aço especiais (para ímanes permanentes). Caracteriza-se por possuir permeabilidade magnética grande (μ ˃ 1) e constante. São usados para intensificar o campo magnético e dar-lhe a devida configuração.
- Materiais condutores, o cobre e o alumínio.
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MUITO OBRIGADO!
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