Tema 1_Introducao as Maquinas Electricas -Modo de Compatibilidade-

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INTRODUÇÃO ÁS 
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
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DEFINIÇÃO – Maquinas Eléctricas
 Designamos por máquinas eléctricas aos dispositivos
electromagnéticos rotativos de Transformação de energia (motores
ou geradores), e aos dispositivos electromagnéticos Estáticos de
transformação de energia (transformadores).
 As máquinas eléctricas são conversores electromagnéticos de
energia.
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DEFINIÇÃO – Maquinas eléctricas
 As máquinas eléctricas (motores, geradores e transformadores) são 
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.
INTRODUÇÃO
 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. 
 Os transformadores são também largamente utilizados, tanto nos 
sistemas de transporte e distribuição de energia eléctrica, como em 
aplicações de domínio doméstico, tais como carregadores de 
bateria, telefones portáteis, etc
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INTRODUÇÃO
 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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O QUE É UMA MÁQUINA ELÉCTRICA ROTATIVA?
MOTOR
Energia
eléctrica
Energia
mecânica
Energia
mecânica
perdas
perdas
GERADOR
Energia
eléctrica
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COMO SE CLASSIFICAM AS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS?
 Quanto a sua função:
1. Motor.
2. Gerador.
 Quanto a fonte de alimentação:
1. Corrente Contínua
2. Corrente Alternada
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 De corrente alternada, pela velocidade de rotação:
1. Assíncronas ou de indução
2. Síncronas 
 De corrente alternada, pela forma de alimentação:
1. Monofásicas 
2. Trifásicas 
COMO SE CLASSIFICAM AS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS?
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VELOCIDADES SÍNCRONAS
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Polos 50 Hz (rpm) 60 Hz (rpm)
2 3000 3600
4 1500 1800
6 1000 1200
8 750 900
P
f
ns
120

COMO SE CLASSIFICAM AS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS?
 Assíncronas 
1. Monofásicas (fase dividida, capacitor de arranque, capacitor
permanente, capacitor de arranque e permanente, pólos sombra).
São geralmente de rotor em curto-circuito.
2. Trifásicas (rotor bobinado, rotor em curto-circuito)
 Síncronas
1. Monofásicas (de relutância, histereses)
2. Trifásicas (pólos salientes e pólos lisos)
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COMO SE CLASSIFICAM AS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS?
De corrente continua
 Pela forma de excitação:
1. Excitação separada
2. Excitação paralela
3. Excitação serie
4. Excitação composta
5. Excitação por imanes permanentes
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Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
Parte fixa ou estator
Carcaça
Núcleo
Núcleo cilíndrico laminado e ranhurado
enrolamentos distribuídos um para cada 
fase 
Parte móvel ou rotor
Núcleo laminado e ranhurado
Barras de alumínio ou cobre (rotor em 
curto-circuito)
Enrolamentos distribuídos um para cada 
fase, conectado em Y (rotor bobinado)
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
ESTATOR
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Tipos de rotor
Rotor em curto-circuito
Barras de Al ou Cu com 
anéis que as corto-
circuitan 
Rotor bobinado
Enrolamento 3Φ
Com 3 anéis e escovas para
externamente conectar resistencias
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
ROTOR em curto-
circuito
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Alternada Assincronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
ROTOR BOBINADO
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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18 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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ROTOR BOBINADO
ANÉIS DESLIZANTES
3 ANÉIS DESLIZANTES
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
Parte fixa ou estator
Similar ao da máquina assíncrona
Ou 
ao da máquina de corrente continua
Parte móvel ou rotor
Pólos salientes ou rotor cilíndrico, com dois 
anéis deslizantes
Ou
Núcleo cilíndrico laminado ranhurado, com 
enrolamentos por cada fase e 3 ou 4 anéis 
deslizantes
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
 
N 
S 
Línhas de 
campo 
Elevadas velocidades de
Rotacao: turboalternadores
Elevadas velocidades de
Rotacao: turboalternadores
NNN
S
S
Sentido de las
corrientes por
el rotor
Velocidades de rotação
baixas
Velocidades de rotação
baixas
Rotor de 
polos 
salientes
Rotor de 
polos 
salientes
Rotor 
liso
Rotor 
liso
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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ROTOR DE 
PÓLOS 
SALIENTES
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
Máquinas de Corrente Continua
Parte fixa ou estator
Carcaça
Núcleo
Pólos (principais e auxiliares)
Enrolamentos dos pólos
Escova e porta-escovas
Parte móvel ou rotor ou 
armadura
Núcleo cilíndrico laminado e ranhurado
Enrolamentos do induzido
Colector ou comutador, com laminas
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Continua
carcasa
escovas
Núcleo
Enrolamentos 
dos dos pólos
comutador
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Continua
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Continua
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CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Máquinas de Corrente Continua
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PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO
 Gerador
Em todo condutor que se move dentro de um campo magnético
induz-se nele uma FEM. Nos geradores de CA, um campo magnético (de corrente
continua) em movimento induz uma FEM sobre um condutor estacionário.
 Motor
Em todo condutor com corrente dentro de um campo magnético se
produz uma força que tende a deslocá-lo.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
 Os transformadores são máquinas eléctricas estáticas que
encontram larga aplicação, nomeadamente, nos sistemas de
distribuição de energia eléctrica. Há muitas outras utilizações para
os transformadores que requerem características específicas.
 O transformador é destinado a transformação de uma corrente
alternada primária noutra corrente secundária, com a mesma
frequência, tendo no caso geral outras características,
nomeadamente tensão e corrente, diferentes.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
 Para se evitar a acção prejudicial do ar sobre o isolamento das
bobinas e melhorar a refrigeração do transformador coloca-se o
núcleo, com os enrolamentos, numa cuba cheia de óleo de
transformador. Estes transformadores designam-se por
transformadores em banho de óleo.
 Os que não são mergulhados em óleo chamam-se
transformadores secos.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Partes construtivas principais dos transformadores
Um transformador compõe-se das seguintes partes principais: 
 Núcleo; 
 Enrolamentos; 
 Cuba com óleo, quando se trata de um transformador em óleo; 
 Isoladores de saída.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
De acordo com o tipo de núcleo podemos ter:
 Transformadores de colunas, nos quais os enrolamentos rodeiam as
colunas do núcleo.
 Transformadores couraçados, nos quais os enrolamentos são
parcialmente rodeados pelo núcleo.
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de potência trifásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de potência trifásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de distribuição trifásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de distribuição monofásico
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Transformador de pequena potência
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O TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
Sistema eléctrico de potência
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FIM
MUITO OBRIGADO PELA 
ATENÇÃO!
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