ET 016 - Eletrotcnica

Apresentao da disciplina

So abordados tpicos fundamentais da teoria de circuitos de corrente alternada com o principal objetivo de adquirir conhecimentos bsicos em:

Normas de segurana Instrumentos de Medidas Eltricas Lei de Ohm Valor Eficaz Anlise de circuitos c.c. e c.a. com resistor, capacitor e indutor Conceito de impedncia Fasores e Diagrama fasorial Potncias Aparente, Ativa e Reativa Correo do Fator de Potncia Principais componentes em instalaes eltricas residncias e industriais Circuitos Trifsicos: Conexes em Estrela e Tringulo; Relaes entre Tenses e Correntes; Obteno prtica de Potncia Ativa e Reativa Trifsicas Transformadores Monofsicos e Trifsicos Mquinas de Corrente Alternada: Motores e Geradores Motor de Corrente Contnua Motor Universal

AAcceessssoo aaoo aammbbiieennttee EEnnssiinnoo AAbbeerrttoo

Critrio de avaliao

LIVRO TEXTO e Referncias Bibliogrficas

No Livro Texto tm muitos exemplos e exerccios

propostos, com respostas, de forma a auxiliar o aluno em seu estudo.

Em cada captulo h indicao de leitura complementar.

Diversos vdeos produzidos pelos autores, contendo demonstraes experimentais de diferentes conceitos apresentados nesta disciplina, podem ser encontrados na internet (YouTube) atravs das palavras chaves: FEEC VDEOS ET016.

Captulo 1

Consideraes Iniciais

De onde vem a energia eltrica que ilumina esse ambiente?

Modelo Simplificado de Sistema de Gerao e Transmisso de Energia Eltrica

Modelo de Sistema de Gerao e Transmisso de Energia Eltrica

Integrao Eletroenergtica Brasileira

Set/2010

Fonte: Operador Nacional do Sistema Eltrico ONS

O que so circuitos de corrente alternada?

PRIMEIRO:

A eficincia de um sistema de energia eltrica depende da:

Anlise de grande quantidade de variveis

Obteno de um modelo eltrico adequado

Conhecimento de tcnicas de soluo de circuitos eltricos.

SEGUNDO:

Instalaes industriais so tambm circuitos eltricos a serem analisados visando alta eficincia de operao.

Deve-se assegurar que a tenso esteja dentro de limites

pr-especificados, para garantir o bom funcionamento

dos motores, da iluminao e demais equipamentos.

Deve-se tambm otimizar a utilizao de energia a fim de minimizar os gastos, por exemplo, fazendo uma correo adequada do fator de potncia e minimizando as perdas de potncia no circuito.

Garantir um esquema de proteo adequado para proteger o restante da indstria no caso de um eventual defeito em algum de seus equipamentos.

TERCEIRO:

Tanto em instalaes industriais como nas residenciais fundamental o correto dimensionamento da fiao e dos dispositivos de proteo, tarefa esta que requer conhecimento de clculo de circuitos eltricos em Corrente Alternada.

Assim, pode-se perceber a importncia dos circuitos de corrente alternada que o tema fundamental a ser desenvolvido nesta disciplina.

Como quantificar a eficincia ou rendimento de um equipamento?

Rendimento e Potncia em Equipamentos

O rendimento de um equipamento (compressor, bomba, motor eltrico, motor de automvel, etc.) a relao entre a energia que consumida por esse equipamento (energia de entrada) e o trabalho que ele produz (energia de sada).

Fluxo de energia em equipamento

%100EnergiaEnergia

entrada

sada=

rendimento expresso em porcentagem

Motor Eltrico Rendimento relao entre potncia de eixo ou

potncia mecnica (P s a d a) e potncia de entrada ou potncia eltrica (P e n t r a d a)

%100PP

entrada

sada=

A potncia de entrada constituda pela potncia de sada mais as perdas:

perdassadaentrada PPP +=

Pperdas potncia perdida

(perda mecnica por atrito no eixo do motor e perdas eltricas, como por exemplo, o calor gerado pela corrente que circula nas bobinas do motor)

Detalhe:

A potncia de eixo em um motor pode ser fornecida em W (watts)

CV (cavalo-vapor) - 1 CV 736 W

HP (horse-power) - 1 HP 746 W

Exemplo

Considere que um determinado motor tem uma potncia de eixo de 2,0 CV e que durante 2 horas o consumo de energia eltrica de 3,68 kWh. Qual o rendimento deste motor?

W840.12680.3Pentrada ==

%80%100840.17362

=

=

Normas de Segurana

Choque Eltrico

O choque eltrico, seja por contato direto ou indireto, um dos acidentes mais perigosos.

Uma corrente eltrica da ordem de 10 mA pode paralisar uma pessoa, enquanto que uma corrente eltrica da ordem de 100 mA pode ser fatal.

Desde que algumas medidas de segurana sejam adequadamente adotadas, a convivncia diria com diversos dispositivos eltricos e eletrnicos ocorrer sem riscos de acidentes pessoais (choques eltricos, traumatismos, entre outros) e danos materiais (queima, exploses, entre outros).

Procedimentos Gerais

Observe as instrues relativas a um equipamento ou circuito eltrico, antes de coloc-lo em funcionamento.

Certifique-se do valor das tenses nas tomadas onde voc ir conectar os diferentes equipamentos.

No opere equipamentos quando estiver cansado ou tomando medicamentos que causem sonolncia.

Use calado adequado para proteger os ps e no trabalhe com sapatos e roupas midas.

Evite o uso de algo que possa enroscar (colares, anis, pulseiras, etc.) quando estiver trabalhando com circuitos eltricos e/ou equipamentos.

Evite brincadeiras. Controle suas aes para se proteger e aos seus colegas. Mantenha sempre limpo e organizado o seu ambiente de trabalho.

Verifique sempre o estado geral dos instrumentos, fiao e bornes de conexo.

Antes de realizar modificaes em um circuito eltrico, verifique se o mesmo est desligado e descarregado (no caso de capacitores, p.ex.) utilizando um voltmetro. Este instrumento deve ser sempre conectado em paralelo aos contatos eltricos dos componentes de um circuito nos quais se deseja medir a magnitude da tenso.

Para conhecer e manter o controle sobre algumas grandezas eltricas (tenses, correntes e potncias), tanto em instalaes eltricas como em equipamentos, utiliza-se um instrumento de medidas de grandezas eltricas conhecido como multmetro que pode ser do tipo:

Analgico

Digital

de Bancada (digital)

Alicate (digital)

Os multmetros contemplam algumas funes tais como: voltmetro, ampermetro, ohmmetro, etc.

Portanto, ao utilizar um multmetro para medir:

Tenso selecione a funo voltmetro

Corrente selecione como ampermetro

Resistncia selecione como ohmmetro

A escolha deve ser realizada conforme instrues especficas do fabricante do multmetro.

Lembre-se de que um multmetro instalado em uma

condio de leitura errada no medir o que voc deseja,

podendo causar danos ao instrumento e ao circuito eltrico.

Portanto, ao se utilizar um multmetro, deve-se estar atento

ao tipo de medio a ser realizada (TENSO, CORRENTE ou

RESISTNCIA), forma (ALTERNADA ou CONTNUA), escala

adequada e correta conexo do instrumento (SRIE ou

PARALELO).

LER NO LIVRO.................

Procedimentos para a utilizao de:

Voltmetro Medida de Tenso

Ampermetro Medida de Corrente

Ohmmetro Medida de Resistncia