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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Circuitos Magnéticos Processos de Conversão de energia elétrica/ Dispositivos Elétricos Professor: Leonardo Aluno: Ewerton do Nascimento Ribeiro - Mat: 201502261693 2019.1 Tipos de perdas (perdas magnéticas) Corrente de Foucault (ou ainda corrente parasita) é o nome dado à corrente elétrica induzida dentro de um material condutor, quando sujeito a um campo magnético variável devido à lei de indução de Faraday. A corrente de Foucault flui em uma volta fechada dentro de um condutor, em planos perpendiculares, que pode ser induzida por um condutor estacionário próximo por um campo magnético variante criado por um eletroímã ou transformador, por exemplo, ou por um movimento relativo a um ímã e um condutor próximo. A magnitude da corrente em uma dada volta é proporcional ao campo magnético, a área da volta, à variação do fluxo e inversamente proporcional à resistividade do material. Conforme a Lei de Lenz, a magnitude e sentido dessa corrente se opõem à variação do campo que a provoca, formando polos magnéticos que geram forças que efetivamente se opõe ao movimento do material condutor dentro do campo magnético. Este efeito é empregado na frenagem de trens controlados por eletroímãs, que são usados para impedir a rotação de ferramentas rapidamente quando desligadas. A corrente de Foucault fluindo através da resistência de um material também dissipa energia em forma de calor por efeito Joule, que causa perda de energia em indutores, transformadores, motores elétricos, geradores e outras máquinas em corrente (AC). Para evitar a dissipação de energia, os materiais sujeitos a campos magnéticos variáveis são frequentemente laminados ou construídos com placas muito pequenas isoladas umas das outras. A corrente de Foucault também é utilizada por fornos de aquecimento por indução e para instrumentos de detecção de rachaduras e falhas em metais Perdas na resistência ôhmica dos enrolamentos Ocorre um tipo de dissipação indesejada de potência nos enrolamentos primários e secundários. Como os enrolamentos são constituídos de fios de cobre, nos referimos ao problema de perdas no cobre. Trata-se da dissipação de potência na forma de calor, por efeito Joule, que surge pela passagem de uma corrente (I) por um condutor de determinada resistência (R). Essa perda é determinada pela expressão: P= R. I² Perdas parasitas no condutor dos enrolamentos São perdas produzidas pelas correntes parasitas induzidas nos condutores das bobinas pelo fluxo de dispersão. São perdas que dependem da corrente, do carregamento elétrico e da geometria dos condutores das bobinas. Um recurso para diminuir as perdas no cobre é o aumento da bitola dos fios dos enrolamentos. Outra maneira é manter a corrente no transformador no valor mais baixo possível. Perdas por histerese Para um dado ciclo, como ocorre uma perda de energia. A cada ciclo existe esta perda de energia, logo, a potência das perdas por histerese é proporcional. Numa amostra de material ferromagnético as perdas por histerese são proporcionais à área do ciclo de histerese, obtido em regime quase estático, ou seja, a potência perdida por ciclo será: 𝑃𝐻𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑒 = 𝒇. 𝑽 ∮ 𝑯 𝒅𝑩 ∮ 𝑯 𝒅𝑩 = Densidade volumétrica de energia no ciclo [j/m³] V = Volume da amostra. 𝑽 ∮ 𝑯 𝒅𝑩 = energia total 𝒇 = Frequência de ensaio
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