Motores Eletricos

2015/2

Universidade Federal de São João de Rei

Curso de graduação em Engenharia Elétrica

Máquinas Elétricas I

Entendimento Sistêmico

O que são as máquinas elétricas?

Onde elas estão inseridas?

Quais os tipos de máquinas iremos estudar?

Qual a função das máquinas

elétricas?

Máquinas Elétricas I – Prof. Marco Túlio


O que é energia?



“energia é aquilo que permite uma mudança na configuração de um sistema, em oposição a uma força que resiste a esta mudança” James Clerk Maxwell (1831-1879)



Unidade Símbolo Equivalência (J)

Joule J 1

Caloria cal 4,187

Quilowatt/hora kW/h 3,6x106

British Termal Unit BTU 1,055x103

Tonelada equivalente de petróleo Tep 41,87x109

Unidades de energia



Unidade Símbolo Equivalência (W)

Watt W 1

Cavalo vapor CV 735,5

Horsepower HP 745,7

Unidades de potência

De onde vem a energia que utilizamos?



Fontes primárias

Fontes não renováveis (formação muito mais lenta que sua utilização)

Petróleo e derivados, Gás natural, Carvão mineral, Urânio, etc.

Fontes renováveis (recompostas em curto espaço de tempo)

Biomassa, Hidráulica, Solar, Eólica, Marés, etc.

Como usar a energia?



Conversores de energia

Mecanismos naturais ou produzidos

Transformam a energia de uma forma para outra

Qual tipo de conversão de energia estamos “interessados”?



Conversão eletromecânica!

MÁQUINAS ELÉTRICAS!!!



Geração Energia

Mecânica Energia

Elétrica

Gerador

Elétrico

Perdas



Matriz energética do Brasil - 2014

Fonte: BEN 2015 – EPE



Geração de energia elétrica

Itaipu: 20 unidades geradoras: 10 em 50 Hz 10 em 60 Hz Potência nominal: 700 MW (Total de 14000 MW) Tensão nominal: 18 kV Número de polos: 50 Hz – 66 60 Hz – 78 Peça mais pesada: Rotor – 1760 toneladas



Geradores



Matriz elétrica

Fonte: BEN 2015 – EPE



Necessidade de converter a energia elétrica gerada

Qual dispositivo realiza essa conversão?



Energia

Elétrica Energia

Mecânica

Motor

Elétrico

Perdas

Presente em praticamente todas as instalações industriais, comerciais e residenciais.



Grande parte da energia elétrica consumida nas indústrias é convertida em energia mecânica (cerca de 70 a 80%)



Evoluções tecnológicas (materiais e isolantes), permitiram grandes avanços nos projetos dos motores (tamanho, rendimento, custo).



Atualmente, existe uma infinidade de motores elétricos projetados para diferentes tipos de aplicações. O processo de especificação de um motor elétrico corresponde à escolha de um motor disponível que possa atender a pelo menos três requisitos do consumidor: • Característica da rede de alimentação (tensão,

frequência, equilíbrio)

• Características do ambiente (altitude, temperatura, agressividade)

• Características da carga acionada (potência, rotação, esforços mecânicos, configuração física, conjugados requeridos)



Assíncrona Síncrona

Máquina CA

Classificação das máquinas

Rotor bobinado Gaiola

Maior parte dos motores atuais são assíncronos MOTOR DE INDUÇÃO

Máquina CC



Motor de indução Facilidade na construção e manutenção (rotor em gaiola) Alta durabilidade Larga faixa de rotações Alto rendimento Robustez estrutural Vários fabricantes

Controle complexo Baixo fator de potência Baixa eficiência em cargas leves



Motor de indução


De maneira resumida... Iremos estudar o funcionamento e operação da máquina de indução trifásica e monofásica!!!


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