AULAS 05-06

UNIDADE 1

Universidade do Estado de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Elétrica

Curso de Graduação em Engenharia Elétrica

MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS(MAE)

Prof. Ademir Nied / Prof. Mário Santosdee2an@joinville.udesc.br

dee2mhfs@joinville.udesc.br

Unidade 1 - Introdução às Máquinas Elétricas

Rotativas

�Conceitos preliminares

�Introdução às máquinas CA e CC

�Força Magnetomotriz (FMM) de enrolamentosconcentrados e de enrolamentos distribuídosconcentrados e de enrolamentos distribuídos

�Força Eletromotriz (FEM) (tensão) induzida em

enrolamentos concentrados e em enrolamentos

distribuídos

�Torque eletromagnético

�Perdas

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� Componente fundamental espacial da FMM de um

enrolamento concentrado monofásico:

�E se excitarmos o enrolamento por uma corrente senoidal

no tempo?

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Fig. 1- FMM espacial fundamental de entreferro de um enrolamento monofásico:(a) distribuição de FMM de um enrolamento monofásico enrolamento monofásico em vários instantes de tempo;(b) FMM total Fag1

decomposta em duas ondas viajantes F- e F+;(c) decomposição do fasor Fag1

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� FMM no entreferro de um enrolamento monofásico,

excitado por corrente CA, pode ser decomposta em duasexcitado por corrente CA, pode ser decomposta em duas

ondas progressivas girantes. A onda positiva produz

conjugado útil, enquanto a onda progressiva negativa de

fluxo produz conjugado negativo pulsante e perdas.

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ONDA FMM DE ENROLAMENTO

POLIFÁSICO

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Fig. 2- Enrolamento simplificado de um estator trifásico de dois pólos

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� Em uma máquina trifásica, os enrolamentos das fases

individuais estão afastados entre si por 120 graus elétricos

no espaço;

� Cada fase é excitada por uma corrente CA que varia de

forma senoidal:forma senoidal:

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Fig. 3- Correntes de fase instantâneas sob condição de equilíbrio trifásico

Fig. 4- Produção de um campo girante por meio de correntes trifásicas

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� A FMM da fase “a” é:

� Do mesmo modo, para as fases b e c, cujos eixos estão

em 120 e -120 graus, respectivamente:

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� A FMM da fase “b” é:

�A FMM da fase “c” é:

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� Logo o resultado de deslocar os três enrolamentos de 120

graus em termos de fase espacial e de 120 graus em termos

de fase temporal é uma onda progressiva positiva de FMM

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� A onda de FMM de entreferro é uma função senoidal

fundamental espacial do ângulo elétrico. Apresenta um pico

positivo em que ângulo?

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Exemplo 4.3:Considere um estator trifásico excitado com correntes

equilibradas de 60 Hz. Obtenha a velocidade angular síncrona

em rad/s e a velocidade em rpm para estatores com dois pólos,

quatro pólos e seis pólos.

Exemplo Prático 4.3:Repita o Exemplo 4.3 para um estator trifásico excitado porRepita o Exemplo 4.3 para um estator trifásico excitado por

correntes equilibradas de 50 Hz.