Aula 00 CIRCUITOS MAGNÉTICOS

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 ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO E CONTROLE	
CONVERSÃO DE ENERGIA E MÁQUINAS ELÉTRICAS
CIRCUITOS MAGNÉTICOS
PROFESSOR: MARCELO NUNES
e-mail: eng.lima@gmail.com
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 FIO CONDUTOR DE CORRENTE PRODUZ UM CAMPO MAGNÉTICO EM SUA VIZINHANÇA;
 CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL NO TEMPO INDUZIRÁ UMA TENSÃO EM UMA BOBINA SE ESSE CAMPO PASSAR ATRAVÉS DESSA BOBINA – FUNDAMENTO DA AÇÃO DO TRANSFORMADOR;
 FIO CONDUTOR DE CORRENTE, NA PRESENÇA DE UM CAMPO MAGNÉTICO, TEM UMA FORÇA INDUZIDA NELE – FUNDAMENTO DA AÇÃO DO MOTOR; e,
 FIO MOVENDO-SE NA PRESENÇA DE UM CAMPO MAGNÉTICO TEM UMA TENSÃO INDUZIDA NELE – FUNDAMENTO DA AÇÃO DO GERADOR.
 O Campo Magnético: Princípios Básicos em Máquinas Elétricas:
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 PRODUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO 
 LEI FUNDAMENTAL – LEI DE AMPÈRE – onde dl:
 H (A-esp/m) – INTENSIDADE DE CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO PELA CORRENTE LÍQUIDA Iliq (A);
 dl – ELEMENTO DIFERENCIAL DE COMPRIMENTO AO LONGO DO CAMINHO DE INTEGRAÇÃO
 J – DENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA; e,
 da – ELEMENTO DIFERENCIAL DE ÁREA EM m².
 
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 NÚCLEO MAGNÉTICO SIMPLES
 
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 CURVA B-H – MATERIAIS FERROMAGNÉTICOS
 UNIDADES: B=Tesla; µ=H.m; 
 µ É A PERMEABILIDADE MAGNÉTICA. PODE SER EXPRESSA EM TERMO RELATIVO AO DO VÁCUO – 
 VALORES TÍPICOS PARA VARIAM DE 2.000 A 6000 EM MÁQUINAS ROTATIVAS OU MESMO MAIS.
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 CURVAS B-H TÍPICAS 
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 TEORIA DO MAGNETISMO 
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 CICLOS DE HISTERESE 
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 FLUXO MAGNÉTICO – CIRCUITO MAGNÉTICO SIMPLES 
 
 A em m²; Φ em Weber (Wb).
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 CIRCUITO ELÉTRICO x CIRCUITO MAGNÉTIVO
 FMM – MEDIDA EM Amp-espiras; 
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 POLARIDADE DA FMM E RELUTÂNCIA - R
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 FONTES INERENTES DE ERRO EM CIRCUITOS MAGNÉTICOS
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 EFEITO DO ESPRAIAMENTO – CIRCUITO COM GAPE
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 A FMM TOTAL FICA 
 CIRCUITOS MAGNÉTICOS COM ENTREFERRO - GAPE
 PARA A RELAÇÃO B-H 
 COM ISSO PODEMOS ESCREVER 
 DESTE MODO OBTEMOS AS RELUTÂNCIAS DO NÚCLEO E ENTREFERRO 
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 A FMM TOTAL FICA 
 CIRCUITOS MAGNÉTICOS COM ENTREFERRO - GAPE
 O FLUXO ENTÃO FICA 
 COM ISSO OBTEMOS A PERMEÂNCIA 
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 ANALOGIA ENTRE CIRCUITO ELÉTRICO E MAGNÉTICO
 PARA MATERIAL COM ALTA PERMEABILIDA NO MATERIAL TEMOS UMA BAIXA RELUTÂNCIA DE NÚCLEO TORNANDO-A MUITO INFERIOR QUE À DO ENTREFERRO: 
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 ANALOGIA ENTRE CIRCUITO ELÉTRICO E MAGNÉTICO
 EM SISTEMAS REAIS PODEMOS TER O EFEITO DE ESPRAIAMENTO: 
 DESPREZANDO Rc TEMOS: 
 SE NÃO FOR EXCESSIVO, PODE-SE
DESPREZAR O ESPRAIAMENTO, OU
SEJA, Ag=Ac. 
 PARA MÚLTIPLOS ELEMENTOS EM 
SÉRIE E PARALELO, ANALOGAMENTE
PODEMOS FAZER:
 
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 FLUXO CONCATENADO, INDUTÂNCIA E ENERGIA 
 QUANDO O CAMPO MAGNÉTICO VARIA NO TEMPO, PRODUZ-SE CAMPO ELÉTRICO, DE ACORDO COM A LEI DE FARADAY: 
 COMO O CAMPO ELÉTRICO NO FIO É DESPREZÍVEL, A EQUAÇÃO FICA REDUZIDA A:
 
 É O FLUXO CONCATENADO DO ENROLAMENTO DEFINIDO POR 
(WEBERS OU WEBERS-ESPIRAS) 
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 FLUXO CONCATENADO, INDUTÂNCIA E ENERGIA 
 NUM CIRCUITO MAGNÉTICO COM CONSTANTE OU COM ENTREFERRO DOMINANTE, A RELAÇÃO ENTRE E SERÁ LINEAR E PODEMOS DEFINIR A INDUTÂNCIA 
 OBTENDO POR SUBSTITUIÇÃO:
 PARA RELUTÂNCIA DO NÚCLEO DESPREZÍVEL (ENTREFERRO DOMINANTE): 
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 FLUXO CONCATENADO, INDUTÂNCIA E ENERGIA 
 A INDUTÂNCIA É MEDIDA EM HENRY OU WEBER-ESPIRAS POR AMPÉRE. DEVE-SE ENFATIZAR QUE O CONCEITO DE INDUTÂNCIA REQUER UMA RELAÇÃO LINEAR ENTRE FLUXO E FMM, NÃO PODENDO SER APLICADA RIGOROSAMENTE EM QUE AS CARACTERÍSTICAS NÃO LINEARES DOS MATERIAIS MAGNÉTICOS PREDOMINEM NO DESEMPENHO DO SISTEMA MAGNÉTICO; QUANDO EM SITUAÇÕES PRÁTICAS, O ENTREFERRO É DOMINANTE, OS EFEITOS NÃO LINEARES PODEM SER IGNORADOS. 
 PARA RELUTÂNCIA DO NÚCLEO DESPREZÍVEL (ENTREFERRO DOMINANTE): 
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 EXERCÍCIOS 
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