Aulas 05 e 06

Prévia do material em texto

AULAS 05-06
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
2
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
3
Fig. 1 - (a) Vista esquemática do fluxo produzido por um enrolamento 
concentrado de passo pleno em uma máquina de entreferro uniforme;
(b) FMM produzida no entreferro por uma corrente nesse enrolamento
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
4
Fig. 2 - FMM de uma fase de um enrolamento trifásico 
distribuído de dois pólos com bobinas de passo pleno
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
5
Fig. 3 - FMM de entreferro do enrolamento distribuído do 
rotor de um gerador de rotor cilíndrico
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
6
Exemplo 4.1: O enrolamento da fase a da armadura de dois pólos da Fig. 2 pode ser 
considerado como consistindo em 8 bobinas, de passo pleno e N
b
 espiras em série, com 
cada ranhura contendo duas bobinas. Há um total de 24 bobinas de armadura, e assim 
cada ranhura está separada por 360o/24=15o. Suponha que o ângulo θ
a
 seja medido a 
partir do eixo magnético da fase a de modo que as quatro ranhuras contendo os lados 
indicados por a das bobinas estejam em θ
a
= 67,5o;82,5o;97,5o;112,5o. Os lados opostos 
das bobinas estão assim nas ranhuras localizadas em θ
a
= -112,5o;-97,5o;-82,5o;-67,5o, 
respectivamente. Assuma que esse enrolamento está conduzindo uma corrente i
a
.
a) Escreva uma expressão para a FMM espacial fundamental produzida pelas duas 
bobinas cujos lados estão nas ranhuras em θ
a
= 112,5o e -67,5o;
b) Escreva uma expressão para a FMM espacial fundamental produzida pelas duas 
bobinas cujos lados estão nas ranhuras em θ
a
 = 67,5o e -112,5o;
c) Escreva uma expressão para a FMM espacial fundamental do enrolamento completo 
da armadura;
d) Determine o fator de enrolamento para esse enrolamento distribuído 
Problema Prático 4.1: Exercício extra classe
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
7
Fig. 4 - Corte transversal de uma máquina CC de dois pólos
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
8
Fig. 5 - 
FMM de entreferro 
do enrolamento 
distribuído do rotor 
de um gerador de 
rotor cilíndrico
Unidade 1 - Unidade 1 - Aulas 05-06 - MAEAulas 05-06 - MAE
9
Fig. 6 - a) Seção transversal de uma máquina CC de quatro pólos;
b) planificação da corrente e da onda de FMM