Unidade Didatica 1_Introdução as Maquinas Electricas

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13/03/2021
ISDB - Março/21 - ZM 1
INTRODUÇÃO AS MAQUINAS ELÉCTRICAS
Instituto Superior Dom Bosco - Março/21 - ZMabote 1
Zefanias Mabote
Março de 2021
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).
Portanto, 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.
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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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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:
• Motor
• Gerador
Quanto a fonte de alimentação:
• Corrente Directa ou Contínua
• Corrente Alternada
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De corrente alternada, pela velocidade de rotação:
• Assíncronas ou de indução
• Síncronas 
De corrente alternada, pela forma de alimentação:
• Monofásicas 
• Trifásicas 
Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
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Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
Assíncronas 
Monofásicas (fase dividida, capacitor de arranque, capacitor
permanente, capacitor de arranque e permanente, pólos sombra)
São geralmente de rotor em curto-circuito.
Trifásicas (rotor bobinado, rotor em curto-circuito)
Síncronas
Monofásicas (de relutância, histereses)
Trifásicas (pólos salientes e pólos lisos)
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Como se classificam as máquinas eléctricas rotativas?
De corrente continua
Pela forma de excitação:
• Excitação separada
• Excitação paralela
• Excitação serie
• Excitação composta
• Excitação por imanes permanentes
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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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Características construtivas
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 construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
ESTATORInstituto Superior Dom Bosco - Março/21 - ZMabote 171717
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
Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
ROTOR em curto-
circuito
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assincronas
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assincronas
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ROTOR BOBINADO
Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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ROTOR BOBINADO
ANÉIS DESLIZANTES
3 ANÉIS DESLIZANTES
Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assincronas
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Características construtivas
Máquinas de Corrente Alternada Assíncronas
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Características construtivas
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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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
Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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ROTOR DE 
PÓLOS 
SALIENTES
Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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Características constructivas
Máquinas de Corrente Alternada Síncronas
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Princípio de Operação
Gerador
Em todo condutor que se move dentro de um campo magnético se 
induz uma FEM
Motor
Em todo condutor com corrente dentro de um campo magnético se 
produz uma força que tende a deslocá-lo
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Velocidades síncronas para f= 50 Hz
Pólos
2 3000 r/min
4 1500 r/min
6 1000 r/min
8 750 r/min
s
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O TRANSFORMADOR
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
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 chamam-se transformadores secos.
Partes construtivas principais dos transformadores
Um transformador compõe-se das seguintes partes principais: a) 
núcleo; b) enrolamentos; c) cuba com óleo, quando se trata de um 
transformador em óleo; d) isoladores de saída.
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O TRANSFORMADOR
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
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O TRANSFORMADOR
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O TRANSFORMADOR
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O TRANSFORMADOR
Instituto Superior Dom Bosco - Março/21 - ZMabote 383838
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O TRANSFORMADOR
Instituto Superior Dom Bosco - Março/21 - ZMabote 393939
O TRANSFORMADOR
Instituto Superior Dom Bosco - Março/21 - ZMabote 404040
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ISDB - Março/21 - ZM 21
O TRANSFORMADOR
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FIM
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
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