Portifólio de Máquinas Elétricas Eniac

Prévia do material em texto

............................................................................................................................. .. 
 
 
 
 
ENGENHARIA ELÉTRICA- N2ELINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÁQUINAS ELÉTRICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
............................................................................................................................. .. 
Guarulhos 
2020
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÁQUINAS ELÉTRICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Elétrica do 
Centro Universitário ENIAC para a disciplina Máquinas 
Elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guarulhos 
 
2020
 
 
 
 
 
 
Respostas 
 
 
Desafio 02 
 
Explore o conteúdo, pesquise. Use todas as ferramentas disponíveis para solucionar o 
problema. 
 
Vamos ao Experimento 
 
Você teve que se mudar de cidade. Onde você Morava, a tensão local monofásica era 127 
Volts, e na sua nova cidade é 220 Volts. A maioria de seus eletrodomésticos têm tensão 
de 127 volts. 
 
1) Você deve trocar todos os seus eletrodomésticos 
 
2) Em termos de ligações elétricas, algo pode ser feito na instalação elétrica para a 
ligação de seus eletrodomésticos 
 
3) Existe algum tipo de equipamento que permita ligar seus aparelhos na nova 
instalação 
 
 
Respostas 
 
1-Não devemos trocar em decorrência de termos como opção alterar a tensão de 127V 
que é a Nominal dos Eletrodomésticos para 220V com um transformador. 
 
2-Não há necessidade de trocar ou mexer nas instalações elétricas ou substituir os 
eletrodomésticos, pois temos como opção fazer a alteração de tensão com qualquer 
equipamento específico. 
 
3-Sim, através da utilização de um Autotransformador, com a potência superior a carga. 
 
 
O Autotransformador possui apenas um enrolamento em torno do seu núcleo de ferro. 
 
Diferente do transformador comum, o autotransformador possui apenas um 
enrolamento em torno do núcleo de ferro. Exemplo á seguir: 
 
 
 
 
Esse enrolamento além de haver terminais em suas extremidades, existe uma 
derivação em determinadas partes do enrolamento com mais terminais. Essa derivação é 
o que chama-se de “taps“. 
 
Isso possibilita obter diversos valores de tensão de saída para um valor de entrada. No 
transformador comum, há apenas uma tensão de saída para uma tensão de entrada. 
 
A desvantagem do autotransformador é a ausência de isolamento entre os circuitos 
conectados a ele, uma vez que estão todos ligados na mesma bobina. 
 
A vantagem de um autotransformador, é o custo reduzido para realizar quase a mesma 
função, uma vez que ele utiliza menos materiais em sua construção. Isso com um 
rendimento maior e uma menor queda de tensão. 
 
 
CÁLCULO DA TENSÃO EM UM AUTOTRANSFORMADOR. 
 
 
 
Em residências, existe a diferença de tensão de 110v e 220v, dependendo da região. Hoje 
em dia, é comum os aparelhos servem bivolt, isto é, trabalharem na faixa de 100-240 volts. 
Mas, ao ligar aparelhos de tensão diferente da instalação elétrica, é comum utilizar um 
autotransformador para converter 110v para 220v ou vice-versa. 
 
Ao comprar um autotransformador, é necessário saber qual a carga será utilizada, e qual 
sua potência, em Watts. 
 
Os autotransformadores são vendidos indicando sua potência em VA, grandeza 
chamada de Volt Ampere. 
 
Veja a fórmula abaixo: 
 
Onde: 
● VA = Medida em Volt Ampere, você encontrará essa informação ao comprar um 
autotransformador; 
● W = Potência da carga, isto é, do aparelho que será ligado no 
autotransformador, medida em Watts; 
● FP = Fator potência, para eletrônicos utilize 1,7 para calcular. Isto representa um 
fator potência de 70%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESAFIO 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: DADOS: 
 
A) NP/NS = VP/VS NP >NS 
 
3800 V E 115V NP/NS = 3800/115 
NP/NS = 33,04 
 
NP=33,04 NS 
 
● De acordo com os cálculos acima concluímos que o enrolamento do primário 
tem mais espiras que o secundário.
 
B) DADOS: 
VP . IP = VS . IS 
3800 IP = 115 IS 
IP = (115 / 3800) IS = 0,03 IS IP < IS 
● De acordo com os cálculos acima concluímos que a corrente do primário e 
menor que a corrente do secundário. 
DESAFIO 05 
 
 
 
 
Resposta: 
 
 
Utilizando-se da fórmula; F = B . I . I 
Passa a ser chamado de Lei de Laplace 
Utilizando a Lei de Laplace e com B = 100T, i = 10 A e I = 10m, tem se: 
F = B . I . i 
F = 100 x 10 x 10 
F = 10.000 N 
Concluímos que o valor da força mecânica do equipamento é de 10.000N (Newton); 
 
Características da lei de laplace abaixo: 
 
Podemos determinar o módulo, a direção e o sentido da força que atua no 
condutor. 
a. Módulo 
 
É calculado pela 2a lei elementar de 
Laplace. Para calcularmos a força, 
imaginamos o condutor dividido em um 
número muito grande de partes. Cada uma 
dessas partes é chamada um elemento do 
condutor. A 2a lei de Laplace se refere ao 
módulo da força que atua em cada um 
desses elementos; por isso é chamada lei 
elementar. 
Seja: 
 o comprimento de um elemento; 
 
 
i a intensidade da corrente; 
a indução magnética no lugar em que está o elemento; 
Ângulo formado por e a tangente ao elemento. 
A 2ª. lei elementar de Laplace diz que o módulo da força que atua em vale: 
 
Isto é, a força que atua no elemento de condutor é diretamente proporcional à intensidade 
da corrente, à indução magnética, ao comprimento do elemento e ao seno do ângulo que 
o elemento faz com a indução magnética. Essa é a 2a lei elementar de Laplace. 
A força que atua no condutor inteiro é dada pela soma vetorial de todos esses 
 . 
b. Direção 
 é perpendicular ao plano determinado por e . No caso da figura 288, o plano 
determinado por e é o próprio plano do papel; então é 
perpendicular ao plano do papel. 
c. Sentido 
É dado por uma regra prática, chamada regra dos três 
dedos da mão esquerda: colocando-se o polegar no 
sentido do campo e o indicador no sentido da 
corrente, então o médio dará o sentido da força Esses três 
dedos devem ser da mão esquerda. Na figura ao lado,por 
exemplo, é dirigida para trás do papel. 
NOTA IMPORTANTE 
 
É muito importante comparar o comportamento de um campo magnético em relação a um 
ímã com o comportamento em relação a uma corrente elétrica. Quando um ímã é colocado 
num campo magnético, a força que atua na massa magnética é dada por: 
 
 
 
 
 
 
Quando uma corrente elétrica é colocada em um campo magnético, a força que atua num 
elemento do condutor vale: 
 
 
Portanto, a intensidade de campo magnético, , é responsável pela força que atua numa 
massa magnética (num ímã); a indução magnética, , é responsável pela força que atua 
numa corrente elétrica (num condutor). 
 
Observação relativa às duas leis elementares de Laplace 
 
Poderá ocorrer ao leitor a seguinte dúvida: como se deduzem as duas leis elementares de 
Laplace? 
 
Essas duas leis não têm demonstração. Elas são na verdade dois postulados; isto é, nós 
admitimos, como ponto de partida para o estudo dos dois primeiros fenômenos 
eletromagnéticos, que as duas equações de Laplace sejam verdadeiras, sem 
demonstrá-las diretamente. E sabemos que elas realmente são verdadeiras porque as 
aplicações dessas duas leis elementares sempre nos levam a resultados que são 
confirmados pela experiência. 
 
 DESAFIO 06 
 
 
 RESPOSTA: 
 
Tendo em vista essa determinada aplicação podemos usar motores de CC, pois são 
precisos e com boas características de torque e controle de velocidade. 
 
Abaixo características de um motor DC: 
 
 
Motores de corrente contínua (ou motores DC) de ímã permanente são muito comuns em 
diferentes aplicações, onde são essenciaispequenas dimensões, alta potência e baixo 
preço. Devido à sua velocidade relativamente elevada, eles são utilizados em conjunto com 
a transmissão (à saída menor velocidade e um binário mais elevado). 
 
 
 
 
 
 
O gráfico ideal de relação entre a velocidade (V), a corrente (I), potência 
(P), eficiência (η) e torque (T) de um motor DC. 
 
 
Motores DC ímã permanente têm uma construção bastante simples e o seu controle é 
bastante elementar. Embora o controle seja fácil, a sua velocidade não é precisamente 
determinada pelo sinal de controle, pois depende de vários fatores, principalmente do 
binário aplicado no veio de corrente e da alimentação. A relação entre binário e velocidade 
de um motor de corrente contínua ideal é linear, o que significa: quanto mais alta é a carga 
sobre o eixo menor é a velocidade do veio e maior é a corrente através da bobina. 
 
Conclusão 
 
Esse Trabalho, apesar de ter um nível de dificuldade elevado para meus conhecimentos 
trouxe uma bela experiência em busca do aprendizado referente á Motores Elétricos, é 
muito importante conseguir aprender adequadamente como podemos calcular na prática 
circunstâncias para um melhor desempenho nos motores elétricos e nas instalações 
Elétricas em geral, as fórmulas são de extrema importância para chegar ao resultado final, 
e estou melhor preparado para a matéria. 
 
Fonte de Pesquisa. 
 
[S.I] [2020]. Disponível em: <https://athoselectronics.com/autotransformador/> Acesso 
em: 09 abril. 2020. 
 
 
 
 
[S.I] [2020]. Disponível em: <s.br/reamat/TransformadasIntegrais/livro-tl/livro.pdf> Acesso 
em: 09 abril. 2020.