Aulas 03 e 04

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AULAS 03-04
UNIDADE 1
MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS
(MAE)
Universidade do Estado de Santa Catarina
Departamento de Engenharia Elétrica
Curso de Graduação em Engenharia Elétrica
Prof. Ademir Nied
nied@joinville.udesc.br
Unidade 1 - Introdução às Máquinas Elétricas 
Rotativas
�Conceitos preliminares
� Introdução às máquinas CA e CC
�Força Magnetomotriz (FMM) de enrolamentos 
concentrados e de enrolamentos distribuídos
�Força Eletromotriz (FEM) (tensão) induzida em 
enrolamentos concentrados e em 
enrolamentos distribuídos
�Torque eletromagnético
�Perdas
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Motores c.a.:
Monofásicos 
Indução
Rotor gaiola
Fase dividida
Capacitor de partida
Capacitor permanente
Capacitor de 2 valores
Pólos sombreados
Rotor bobinado
Repulsão
Síncronos
Histerese
Relutância
Trifásicos
Indução
Rotor gaiola
Rotor bobinado
Síncronos
Imã permanente
Pólos salientes
Pólos lisos
Universais
Motores c.c.:
Excitação independente
Excitação série
Excitação composta (aditiva/subtrativa)
Imã permanente
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Máquinas Síncronas 
As máquinas síncronas polifásicas compõe-se, 
essencialmente, de um induzido com enrolamento polifásico, 
distribuído em ranhuras, excitado com correntes polifásicas e 
de um indutor com enrolamento que pode ser concentrado 
em uma única bobina, ou também distribuído, e excitado com 
corrente contínua
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Máquinas Síncronas 
Fig. 1: Corte esquemático de uma máquina síncrona: 
a) de induzido fixo e indutor rotativo; b) de induzido rotativo 
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Fig. 2 - Diagrama esquemático de um gerador síncrono, pólos 
salientes, monofásico, dois pólos
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Fig. 3 - a) Distribuição espacial da densidade de fluxo;
b) Onda correspondente da tensão gerada
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Fig. 4 - Diagrama esquemático de um gerador síncrono, de pólos 
salientes, monofásico, quatro pólos
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Fig. 5 - Distribuição espacial da densidade de fluxo do gerador 
síncrono de quatro pólos
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Fig. 6 - Enrolamento de campo de um gerador síncrono, de dois 
pólos lisos (ou cilíndricos)
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Fig. 7 - Diagrama esquemático de geradores trifásicos:
a) dois pólos, um enrolamento por fase
b) quatro pólos, dois enrolamentos por fase
c) conexão estrela dos enrolamentos
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Máquinas Assíncronas 
A diferença fundamental entre a máquina síncrona e assíncrona 
polifásica, é que esta última possui, tanto no estator quanto no 
rotor, enrolamentos polifásicos excitados com correntes 
polifásicas, mesmo que numa das partes essas correntes sejam 
conseguidas por indução da outra parte. O caso mais comum é 
o enrolamento do estator ligado a uma fonte de tensão trifásica 
e o rotor excitado por indução do estator. É comum 
denominarem-se as partes (estator e rotor) de primário e 
secundário, por analogia com os transformadores 
(transformador de rotor girante) 
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Máquinas Assíncronas 
Fig. 8 - Corte esquemático de um motor assíncrono de rotor bobinado: 
a) estator; b) rotor 
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Fig. 9 - Curva característica da rotação (porcentagem) versus torque 
do motor de indução
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Máquinas de Corrente Contínua 
As máquinas de corrente contínua, motores ou geradores, 
compõe-se, na grande maioria, de um indutor de pólos 
salientes, fixo à carcaça (estator) e um induzido rotativo 
semelhante ao indutor das máquinas síncronas de pólos 
salientes fixos e induzido rotativo 
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Máquinas de Corrente Contínua 
Fig. 10 - Cortes esquemáticos de uma
 máquina de corrente contínua de 4 pólos:
 a) Corte transversal;
 b) Corte longitudinal 
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Fig. 11 - Gerador CC elementar com comutador
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Fig. 12 - a) Distribuição espacial da densidade de fluxo no 
entreferro de uma máquina elementar CC;
b) Onda da tensão entre as escovas
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Caracterização dos dados nominais: 
•
 nome e/ou marca do fabricante;
•
 modelo atribuído pelo fabricante;
•
 número de série e/ou código da data de fabricação;
•
 denominação principal do equipamento (ex.:"motor de indução");
•
 número de fases;
•
 designação da carcaça da máquina, conforme norma utilizada;
•
 grau de proteção proporcionado pelo invólucro (IP-XX);
•
 classificação térmica (isolação);
•
 regime de serviço;
•
 potência nominal;
•
 tensão(ões) nominal(ais) (diagrama de ligações para máquinas de corrente 
alternada);
•
 frequência nominal (para máquinas de corrente alternada);
•
 velocidade de rotação nominal;
•
 fator de potência nominal (para máquinas de corrente alternada);
•
 categoria (para máquinas de corrente alternada);
•
 fator de serviço.