AULA 2_ADA108_ACIONAMENTO DE DISPOSITIVOS ATUADORES_ELET

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ACIONAMENTO DE DISPOSITIVOS ATUADORES
ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
De onde vem 
a enérgia 
elétrica? Como é 
gerada? Como surge 
o sistema 
trifásico?
INTRODUÇÃO
A tensão já é 
criada em 
110v/220v?
ENERGIA - DEFINIÇÃO BÁSICA
Segundo Capelli (2010), enérgia é a quantidade de trabalho que um sistema é 
capaz de fornecer. 
Ela não pode ser destruida ou criada, somente transformada.
 Em movimento
(energia cinética);
 Em calor
(energia térmica);
 E em barulho 
(energia sonora).
SISTEMAS ELÉTRICOS
Energia 
Química
SISTEMA ELÉTRICOS DE POTÊNCIA (SEP)
São grandes sistemas que englobam:
SISTEMAS ELÉTRICOS
 Qualidade de vida e desenvolvimento econômico;
 É a forma mais dominante de enérgia para produção de bens e serviços, 
telecomunicações e tecnologia da informação.
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
A geração da energia elétrica ocorre pela transformação de qualquer tipo de 
energia em energia elétrica.
É o processo de transformar qualquer tipo de energia em energia cinética de 
rotação para que possa ser aproveitada pelo gerador, ocorre em duas etapas:
 Na primeira etapa, uma máquina primária transforma qualquer tipo de energia 
em energia cinética de rotação:
 Na segunda etapa, um gerador elétrico acoplado à máquina primária transforma 
a energia cinética de rotação em energia elétrica.
 Máquinas primárias mais conhecidas:
 Turbinas – transforma energia mecânica em eletricidade;
 Hidroelétrica – transforma energia potencial acumulada de alguns milhões de litros de 
água em energia cinética;
 Diesel – transforma a energia térmica do diesel em rotação para o gerador. Essa 
máquina primária é movida com motor a diesel;
 Termelétrica – transforma a água em vapor, que gera uma pressão necessária para 
movimentar a turbina;
 Termonucleares – Funciona de forma idêntica à termelétrica, tem uma reação nuclear 
que gera o calor necessário para aquecer a água;
 Turbina eólica – transforma a energia contida nos ventos em rotação mecânica de um 
gerador;
 Outras: Solar - Células Fotovoltaicas –Radiação solar;
Marés: Maremotriz–Energia dos Oceanos.
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
GERAÇÃO DE ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA NO 
MUNDO
SISTEMAS ELÉTRICOS
FONTES DE ENERGIA PORCENTAGEM
Carvão 40%
Hídrica 18%
nuclear 17%
Gás 14%
Óleo 11%
COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
Estrutura básica de um sistema elétrico
O CAMINHO DA ENÉRGIA ELÉTRICA
Para que a energia elétrica chegue até sua casa, ela precisa passar pelas 
seguintes etapas:
 Máquinas primárias – transforma qualquer energia em energia cinética de 
rotação para ser aproveitada pelo gerador;
 Geradores - transformam e enérgia cinética de rotação das máquinas 
primárias em energia elétrica;
 Transformadores – compatibiliza o nível de tensão da saída com a tensão 
do sistema ao qual o gerador será ligado, podendo elevar ou rebaixar a 
tensão;
 Comando, controle e proteção – controla a interligação de um grupo de 
geradores, compatibilizando as tensões e o sincronismo da rede antes de 
comandar o fechamento da linha.
SISTEMAS ELÉTRICOS
O CAMINHO DA ENÉRGIA ELÉTRICA
No Brasil, mais de 96% do sistema de transmissão está ligado ao Sistema 
Interligado Nacional (SIN) ficando de fora apenas partes isoladas da região norte.
O SIN é dividido em quatro grandes subsistemas, além de diversos sistemas 
isolados:
 Subsistema Sudeste/Centro-Oeste( SE/CO) - abrange as regiões Sudeste 
e Centro-Oeste do país, além dos Estados de Rondônia e Acre;
 Subsistema Sul (S) - abrange a região Sul do país;
 Subsistema Nordeste (NE) - abrange a região Nordeste do país, com a 
exceção do estado do Maranhão;
 Subsistema Norte (N) - abrange parte dos estados do Amapá, Pará, 
Tocantins, Maranhão e Amazonas;
 Sistemas isolados.
Os subsistemas do SIN são todos interligados entre si, de forma a aproveitar 
melhor a sazonalidade dos rios e de permutar os excedentes de energia elétrica 
durante o período das cheias em cada região.
SISTEMAS ELÉTRICOS
O CAMINHO DA ENÉRGIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELÉTRICOS
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO GERADOR
Historico: O gerador elementar foi inventado na Inglaterra em 1831 por
SISTEMAS ELÉTRICOS
Esquema de funcionamentode um gerador elementar(armadura girante)
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO GERADOR
o valor instantâneo da f.e.m. Induzida no condutor em movimento de rotação é
determinada por:
Onde:
e - força eletromotriz (f.e.m.)
B - indução do campo magnético
l - comprimento de cada condutor
v - velocidade linear
Para N espiras teremos:
SISTEMAS ELÉTRICOS
Distribuição da indução magnética sobre o polo
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO GERADOR
O sistema trifásico é formado pela associação de três sistemas monofásicos de 
tensões U1, U2 e U3, tais que a defasagem entre elas seja de 120o
SISTEMAS ELÉTRICOS
Sistema trifásico
Segundo a ANEEL (Agencia Nacional de Energia Elétrica), a cogeração de energia 
elétrica é um processo de produção combinada de calor e energia elétrica a partir 
de um mesmo combustível.
COGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
 É utilizada em processo 
de Manufatura, a 
exemplo de fornos e 
caldeiras e outros;
 Reaproveitamento dos 
resíduos de energia;
 Diminuição de perdas de 
fonte de energia;
 Melhor rendimento e 
aproveitamento das 
fontes de energia.