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    Otto Maria Carpeaux

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    rocessos

    IntroduoIntroduo

    Unidade 3

    s aplicaes da eletricidade no mundo atual tor-

    nam-se cada dia maiores e mais importantes. Na in-

    dstria, no transporte, nas comunicaes, na agricul-

    tura, na iluminao, enfim em todas as atividades tc-nicas e cientficas absolutamente indispensvel a

    utilizao da eletricidade.

    Nas grandes indstrias a energia eltrica produ-

    zida geralmente em termoeltricas por meio de equi-

    pamentos que se chamam geradores eltricos, os quais

    so acionados por turbinas a vapor e turbinas a gs.Em algumas empresas so utilizados diversos tipos

    de equipamentos eltricos, de controle, de registros

    e medio, bem como de proteo.

    Nesta Unidade iremos estudar alguns desses equi-

    pamentos e seus acessrios.

    AA

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    Tome NotaTome Nota

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    Equipamentoseltricos

    Equipamentoseltricos

    Condutor

    m material condutor caracterizado pela grande quantidade de el-

    tronslivres localizados na ltima rbita de seus tomos. A principal ca-

    racterstica deste tipo de material a sua capacidade de conduzir corren-

    te eltrica, de um tomo para outro, atravs dos eltrons livres. Desta

    maneira, os materiais que permitem o livre movimento dos eltrons sochamados condutores.

    A energia eltrica nos condutores transferida atravs do movimento

    de eltrons livres ao se deslocarem de um tomo para outro. Cada um dos

    eltrons, portanto, percorre uma pequena distncia, alcana o tomo vi-

    zinho e substitui um eltron,

    desalojando-o de sua rbita

    externa. Os eltrons substitu-

    dos repetem o processo at

    que o movimento dos eltrons

    tenha percorrido toda a exten-

    so do condutor.

    A maioria dos metais so

    bons condutores, tais como o

    alumnio, a prata, o ouro, o co-

    breetc. Sais e cidos tambm

    so bons condutores de eletri-

    cidade. Observe a Figura 1.

    Unidade 3

    FIGURA 1 CONDUTOR

    ISOLANTE

    CONDUTOR

    UU

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    TransformadorA energia eltrica produzida nas usinas hidreltricas levada, mediante

    condutores de eletricidade, aos lugares mais adequados para o seu apro-veitamento. Ela iluminar cidades, movimentar mquinas e motores, pro-

    porcionando muitas comodidades.

    Para o transporte da energia at os pontos de utilizao, no bastam fios

    e postes. Toda a rede de distribuio depende estreitamente dos transfor-

    madores, que ora elevam a tenso, ora a rebaixam. Nesse sobe e desce, eles

    no s resolvem um problema econmico, reduzindo os custos da transmis-

    so a distncia de energia, como tambm melhoram a eficincia do processo.

    Antes de mais nada os geradores que produzem energia precisam ali-

    mentar a rede de transmisso e distribuio com um valor de tenso ade-

    quado, tendo em vista seu melhor rendimento. Esse valor depende das ca-

    ractersticas do prprio gerador, enquanto a tenso que alimenta os apa-

    relhos consumidores, por motivos de construo e sobretudo de seguran-

    a, tem valor baixo, nos limites de algumas centenas de volts (em geral,

    110, 220, 380, 480, 2.400 e 13.800). Isso significa que a corrente, e princi-

    palmente a tenso fornecida, varia de acordo com as exigncias.

    O princpio bsico de funcionamento de um transformador o fenme-

    no conhecido como induo eletromagntica: quando um circuito sub-metido a um campo magntico varivel, aparece nele uma corrente el-

    trica cuja intensidade proporcional s variaes do fluxo magntico.

    A Figura 2 apresenta a viso em dois perfis de um transformador tri-

    fsico, o qual possui 6 enrolamentos (3 correspondentes ao primrio e 3

    ao secundrio).

    Os transformadores, na sua forma mais simples, consistem em dois

    enrolamentos de fio (o primrio e o secundrio), que geralmente envol-

    vem os braos de um quadro metlico (o ncleo).

    Uma corrente alternada aplicada ao primrio produz um campo mag-

    ntico proporcional intensidade dessa corrente e ao nmero de espiras

    do enrolamento (nmero de voltas do fio em torno do brao metlico). Atra-

    vs do metal, o fluxo magntico quase no encontra resistncia e, assim,

    concentra-se no ncleo, em grande parte, chegando ao enrolamento se-

    cundrio com um mnimo de perdas. Ocorre, ento, a induo eletromag-

    ntica: no secundrio surge uma corrente eltrica, que varia de acordo com

    a corrente do primrio e com a razo entre os nmeros de espiras dos dois

    enrolamentos. Um transformador trifsico possui trs conjuntos iguais,

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    conforme o relatado

    sobre a forma mais

    simples, podendo o

    mesmo ser baixador

    ou elevador de tenso.A Figura 3, ao lado,

    mostra um transfor-

    mador elevador de

    tenso, com tanque de

    reservatrio de leo.

    PainisCom suas blindagens

    perfeitas, garantem

    elevada segurana de

    servio e acentuada

    proteo contra acidentes. A evoluo tcnica na construo de painis de

    comando funcionais e de boa apresentao reflete a caracterstica princi-

    pal dos painis modernos. Excees variadas, baseadas sempre em dimen-

    ses padronizadas, em execuo aberta e fechada, so atualmente empre-

    gadas com freqncia, em virtude das vantagens prticas que apresentam.

    FIGURA 2 TRANSFORMADOR

    FIGURA 3 TRANSFORMADOR

    Com elevador de tenso

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    Os painis podem ser classificados segundo dois critrios: o tipo de

    proteo e a execuo construtiva.

    Quanto ao tipo de proteo, temos:

    Aberto

    Como tais, no apresen-

    tam proteo contra o

    contato manual ou contra

    a introduo de ferramen-

    tas, alm de permitirem a

    influncia de umidade e

    gua. Possuem estes pai-

    nis aberturas de topo e

    na parte posterior, deven-

    do ser montados em inte-

    riores de indstrias.

    Fechado

    Fundamentalmente, esta

    construo evita o contatomanual e, de acordo com

    o tipo, impossibilita o uso de ferramentas de dimetro superior a 1mm, ou

    ter vedao total. No apresenta, porm, proteo contra os efeitos da

    gua, podendo ser construdo prova de poeira.

    DisjuntorOs circuitos eltricos industriais, em vez de fusveis, utilizam dispositivos

    baseados no efeito magntico da corrente denominados disjuntores. Em

    essncia, o disjuntor uma chave magntica que se desliga automatica-

    mente quando a intensidade da corrente supera certo valor.

    Tem sobre o fusvel a vantagem de no precisar ser trocado. Uma vez

    resolvido o problema que provocou o desligamento, basta relig-lo para

    que a corrente de circulao se restabelea. So equipamentos de prote-

    o capazes de interromper a passagem de uma corrente eltrica de cur-

    to-circuito ou corrente de sobrecarga. Diferentemente dos fusveis, so

    capazes de operar diversas vezes antes de necessitarem de manuteno.

    FIGURA 4 PAINEL DE ALTA TENSO

    Com dutos de barramentos superioresde entrada e sada de energia

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    O acionamento dos disjuntores pode ser manual ou automtico, seja

    atravs de bobinas de disparo (disparadores), seja pela ao de dispositi-

    vos especiais (os rels).

    Alm dos disjuntores, existem as seguin-

    tes chaves eltricas:

    SECCIONADORASPodem ser abertas somente sem corrente.

    DESLIGADORASPodem ser abertas somente com pouca

    corrente.

    INTERRUPTORASPodem ser abertas com a corrente no-

    minal.

    MAGNTICASServem para partida de motores, que no

    normal seis vezes a corrente nominal.

    InversorGeralmente alimentado por uma fonte

    de corrente contnua auxiliar, transfor-

    mando-a em corrente alternada para ali-

    mentar proteo, sinalizao, instrumen-

    tao, iluminao de emergncia, contro-

    le e comando em uma indstria. Depen-

    dendo do sistema operacional, poder ser

    utilizado como reserva quando faltar a

    fonte principal que alimenta os circuitos

    citados anteriormente, ou supri-los nor-

    malmente de uma forma contnua.

    CHAVES ELTRICAS FIGURA 5 CHAVE DESLIGADORA

    Utilizada no primriodos transformadores

    FIGURA 6 CHAVE SECCIONADORA

    Com fusvel e utilizadanas redes de alta tenso

    FIGURA 7 CHAVE MAGNTICA

    Utilizada na partida de motores

    1 L1 L23 5 L3

    13 NO 21 NO 31 NO 43 NO

    14 NO 22 NO 32 NO 44 NO

    L22 L1 4 L36

    22E

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    Carregador decorrente contnua

    alimentado por uma fonte de corrente alterna-da confivel, realizando a retificao da mesma

    para suprir o conjunto de baterias e os circuitos

    de proteo, sinalizao, iluminao de emer-

    gncia, controle e comando em uma indstria.

    Utiliza-se para alimentar equipamentos in-

    dustriais e subestaes eltricas com requisitos

    de alta confiabilidade.

    Tem como funo especfica fornecer corren-

    te contnua para consumidores de faixa larga ou

    estreita e simultaneamente flutuar/carregar ba-

    terias de qualquer tipo. Pode ser operado dos

    seguintes modos:

    AUTOMTICOQuando ocorrer uma descarga de bateria, o sen-

    sor de recarga automtica eleva a tenso (2,4V/

    elemento para bateria chumbo cida ou 1,6V/elemento para alcalina) para recarregar a bate-

    ria e simultaneamente alimentar o consumidor.

    FLUTUAOA tenso do carregador mantida em um nvel

    para suprir a energia da bateria por autodescar-

    ga, alimentando simultaneamente o consumidor.

    EQUALIZAO

    O carregador assume a tenso de 2,4V/elemen-

    to para bateria chumbo cida ou 1,6V/elemen-

    to para bateria alcalina.

    CAR GA PROFUNDAO carregador assume uma tenso de 2,65V/elemento para bateria chum-

    bo cida ou 1,7V/elemento para bateria alcalina. Tambm pode ser adap-

    tado para bateria regulada por vlvula.

    FIGURA 8 INVERSOR

    De corrente contnua

    para alternada

    FIGURA 9 RETIFICADOR

    De corrente alternadapara contnua

    VAT20

    T

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    Acessrioseltricos

    Acessrioseltricos

    ateria usada como reserva

    para suprir com corrente cont-

    nua o sistema de proteo, si-

    nalizao, iluminao de emer-

    gncia, controle e comando em

    uma indstria, por um determi-

    nado perodo de tempo, na faltado carregador de corrente cont-

    nua principal. Serve tambm

    como pulmo num determinado

    momento, quando h solicitao

    maior pelo consumidor ao serem

    alimentadas as bobinas de ope-

    rao de um disjuntor do circui-

    to de potncia.

    CapacitoresUm dispositivo muito usado em circuitos eltricos denominado capaci-

    tor. Este aparelho, destinado a armazenar cargas eltricas, constitudo

    por dois condutores separados por um isolante: os condutores so chama-

    dos armaduras (ou placas) do capacitor, e o isolante o dieltrico do ca-

    pacitor. Costuma-se dar nome a esses aparelhos de acordo com a forma

    de suas armaduras. Assim, temos o capacitor plano, capacitor cilndrico,

    Unidade 3

    FIGURA 10 BATERIA

    BATERIAS

    cidas Alcalinas

    Com vrios elementos:cida ou alcalina

    BB

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    capacitor esfrico etc. O dieltrico pode ser um isolante qualquer como o

    vidro, a parafina, o papel e muitas vezes o prprio ar.

    Os capacitores so utilizados na indstria, principalmente em gerado-res e no circuito eltrico para melhoria do fator de potncia.

    Pra-raiosO raio uma descarga eltrica visvel, que ocorre em reas da atmosfera

    altamente carregadas de eletricidade, associando-se em regra nuvem de

    tempestade o cmulo-nimbo.

    Este se compe de nuvens menores ou clulas, capazes de carregar o

    cmulo-nimbo com at 50 milhes de volts acima do potencial da terra.

    Ocorre um relmpago ou raio quando a diferena de potencial entre a

    nuvem e a superfcie da Terra ou entre duas nuvens suficiente para io-

    nizar o ar; os tomos do ar perdem alguns de seus eltrons e tem incio

    uma corrente eltrica (descarga).

    Mais de 90% dos raios que atingem a Terra transportam carga negati-

    va, ramificando-se e alcanando o solo em milsimos de segundo. Quando

    um dos ramos chega a uns cem metros da superfcie, ocorre a descarga em

    sentido contrrio (da Terrapara a nuvem). Disso resul-

    ta o choque de retorno, com

    um pulso de corrente muito

    elevada. A carga negativa

    dispersa-se pelo solo.

    Ondas de elevada tenso

    de crista podem surgir em

    conseqncia de distrbios

    atmosfricos (raios) ou em

    conseqncia de operao

    de equipamentos de prote-

    o (surtos de manobra).

    A tenso poderia atingir

    instantaneamente valores

    muito superiores ao nvel de

    isolamento dos equipamen-

    tos, danificando-os. Para

    FIGURA 11 PRA-RAIOS

    Para rede eltrica de alta tenso

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    proteger os equipamentos, em especial transformadores, bancos de capa-

    citores e linhas de transmisso, so instalados os pra-raios, que automa-

    ticamente descarregam para a Terra o excesso de tenso.

    Transformadores de corrente e de potencialSo transformadores de medida, equipamentos que pela relao de cor-

    rente ou tenso, de uma fonte primria de correntes ou tenses muito

    altas, diminuem essas corren-

    tes ou tenses para valores m-

    nimos nos seus respectivos se-

    cundrios.

    Estes transformadores so

    usados em circuitos cuja inten-

    sidade de corrente ou tenso

    muito grande, no podendo,

    por isso, ser aplicada direta-

    mente aos instrumentos, dispo-

    sitivos de proteo, controle e

    comando.O transformador de potenci-

    al tem o seu primrio alimenta-

    do pela linha cuja tenso deve

    ser medida, enquanto o secundrio alimenta sempre com 120 volts os seus

    respectivos dispositivos e instrumentos.

    Os transformadores de corrente so fabricados para diversas correntes

    primrias, sendo sempre a secundria de 5 ampres, que alimentar prote-

    es, comandos, instrumentaes e sinalizaes. O isolamento empregado

    na fabricao dos transformadores de corrente varia de acordo com a ten-

    so da linha de servio. Em geral, esses transformadores so isolados para

    as seguintes tenses: 600, 2.500, 5.000, 8.700 e 15.000 volts.

    FusveisNuma instalao eltrica so empregados fios cuja finalidade suportar

    uma certa intensidade de corrente. Esta intensidade no poder atingir

    valor muito alm do previsto; caso contrrio, o calor liberado pelo efeito

    Joule poder fundir os fios e danificar a instalao.

    FIGURA 12 TRANSFORMADOR

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    Num circuito eltrico,

    sempre acontecem aciden-

    tes que elevam o valor daintensidade da corrente.

    Por isso, para a devida pro-

    teo da instalao eltrica,

    conecta-se em srie, no cir-

    cuito eltrico, um condutor

    de chumbo. Se o valor da

    intensidade da corrente for

    maior do que o previsto, o

    calor produzido funde o

    chumbo antes dos outros

    condutores. O chumbo fun-

    dido tem por finalidade a

    interrupo do circuito, e a

    intensidade da corrente

    deixa de passar.

    Este condutor de chum-

    bo, prata ou de uma ligametlica comumente cha-

    mado de fusvel.

    O funcionamento do fusvel baseia-se no princpio segundo o qual uma

    corrente que passa por um condutor gera calor proporcional ao quadrado

    de sua intensidade. Quando a corrente atinge a intensidade mxima to-

    lervel, o calor gerado no se dissipa com rapidez suficiente, derretendo

    um componente e interrompendo o circuito.

    O tipo mais simples composto basicamente de um recipiente tipo so-

    quete, em geral de porcelana, cujos terminais so ligados por um fio cur-

    to, que se derrete quando a corrente que passa por ele atinge determina-

    da intensidade. O chumbo e o estanho so dois metais utilizados para esse

    fim. O chumbo se funde a 327C e o estanho, a 232C, se a corrente for

    maior do que a especificada no fusvel.

    O fusvel de cartucho, manufaturado e lacrado em fbrica, consiste em

    um corpo oco no-condutivo, de vidro ou plstico, cujo elemento condu-

    tor est ligado interiormente a duas cpsulas de metal, os terminais, loca-

    lizados nas extremidades (Figura 14).

    FIGURA 13 COMPOSIO DE UM FUSVEL

    FIGURA 14 FUSVEL DE CARTUCHO

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    IsoladoresSo muito numerosos os tipos de isoladores encontrados na prtica. De-

    vemos analis-los sob os seguintes aspectos:

    QUANTOMATR IAOs isoladores so de porce-

    lana ou de vidro. Os mais

    comuns nesse setor so os

    isoladores de porcelana

    QUANTOTE NSOMXIMA QUESUPORTAM

    O valor da diferena de

    potncia que devem su-

    portar depende das condi-

    es da rede de alimenta-

    o, abrangendo tambm

    os equipamentos, condu-

    tores etc.

    QUANTOINSTALAO

    No setor industrial, preva-

    lece o tipo de montagem sobre pino, vertical ou horizontal. Isoladores tipo

    disco podero ser encontrados nas entradas de fora, porm no no setor

    fabril interno, com raras excees.

    Na Figura 15, vem-se vrios tipos de isoladores de porcelana com saias

    que interrompem os filetes dgua.

    RelsO rel um dispositivo sensvel a grandezas operacionais, eltricas ou no,

    que causem uma brusca mudana em um ou mais circuitos eltricos, quan-

    do as grandezas operacionais variam dentro de valores predeterminados.

    Um rel pode consistir em uma ou mais unidades, cada uma delas sen-

    svel a uma ou mais grandezas. A reunio das unidades separadas prov

    as caractersticas desejveis de operao.

    FIGURA 15 ISOLADORES DE PORCELANA

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    Esta definio refere-se a rels eltricos. H tambm os mecnicos,

    ticos, acsticos, estticos e digitais.

    Nos rels usualmente distinguem-se os trs elementos fundamentais:

    FIGURA 16 ELEMENTOS DO REL

    impossvel evitar-se um defeito no sistema eltrico, por melhor que

    seja o equipamento, mas, com o emprego de um sistema de protees bem

    projetado, pode-se isolar a zona defeituosa, mantendo-se os demais com-

    ponentes em operao normal.

    SINALDE GRANDEZA

    OPERANTE

    Elementosensitivo

    Elemento decomparao

    Elemento decontrole

    DISJUNTORALARME

    SINALIZAO

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    Geradorou alternador

    Geradorou alternador

    corrente alternativa trifsica oferece mais vantagens do que a mono-

    fsica na aplicao industrial, onde so utilizados motores de potncias

    elevadas, cujos acionamentos so inviveis com corrente monofsica.

    Um alternador trifsico representa trs alternadores monofsicos numa

    s mquina, em que suas foras eletromotrizes esto defasadas de 120.

    Para facilidade de compreenso, vamos analisar um induzido mvel e

    campo fixo, para explicar o funcionamento de um alternador trifsico.Uma tenso (ou corrente) alternada varia senoidalmente em funo do

    tempo, conforme mostrado na Figura 17.

    Unidade 3

    FIGURA 17 CORRENTE ALTERNADA

    PEAS POLARES

    N S

    A ACB D

    +

    -

    090 180 270 360

    RESSTOR DE CARGAESCOVA

    UMA ROTAO

    INDUZIDOANIS COLETORES

    PEAS POLARES

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    N

    N

    SS

    +

    -

    Denominamos alternador ao gerador de corrente alternada, assim como

    chamamos de dnamo o gerador de corrente contnua. Os geradores so

    mquinas destinadas a converter energia mecnica em energia eltrica.A transformao de energia nos geradores fundamenta-se no princpio

    fsico conhecido como Lei de Lens. Esta lei afirma que quando existe

    induo magntica, a direo da fora eletromotriz induzida tal que o

    campo magntico dela resultante tende a parar o movimento que produz

    a fora eletromotriz. Os alternadores pertencem categoria das mqui-

    nas sncronas, isto , mquinas cuja rotao diretamente relacionada com

    o nmero de plos magnticos e a freqncia da fora eletromotriz.

    Conexes de circuitos trifsicosO alternador industrial possui enrolamento trifsico que apresenta dois

    tipos de conexes: delta () ou estrela (). Assim, um induzido ou estator

    tem trs enrolamentos ligados em delta/tringulo ou estrela e um campo

    mvel ou rotor, que possui trs anis coletores de corrente contnua de

    alimentao do induzido, onde ser produzida a energia para os usurios

    (Ver Figura 18).

    Os alternadores industriais so de campo mvel e induzido fixo, com os

    trs enrolamentos ligados em estrela. O ponto comum chamado neutro,sendo solidamente ligado terra, ou ligado terra atravs de um resstor,

    que tem a finalidade de limitar as correntes de curto-circuito entre fase e

    terra. O alternador acionado por turbinas de potncia a vapor ou a gs.

    ENROLAMENTO DO ESTATOR

    FIGURA 18ALTERNADOR DE QUATRO PLOS

    ESTATOR

    ROTORLINHAS DE FORA DO

    CAMPO MAGNTICO

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    Construo do alternadorCom muitas espiras, um campo magntico controlado por meio de um

    dispositivo de excitao com corrente contnua, montado em arranjo con-veniente, fabricam-se os alternadores comerciais utilizados nos grupos ge-

    radores, bem como os grandes alternadores das usinas hidroeltricas, con-

    forme mostrado na Figura 19.

    O alternador uma mquina que gera corrente alternada, uma mquina

    reversvel, ou seja, pode funcionar tambm como motor eltrico. ainda

    chamado de mquina sncrona, porque a velocidade de rotao rigoro-

    samente determinada pela frmula:

    Um induzido girante requer dois ou mais anis rotativos para transpor-

    tar sua corrente ao circuito externo. Tais anis esto mais ou menos ex-

    postos e so de difcil isolamento, particularmente no caso de altas volta-

    gens de 6.600V, 13.200V e 13.800V, nas quais os alternadores so habitu-

    almente operados. Estes anis causam freqentes perturbaes, comoarcos voltaicos, curtos-circuitos etc.

    Com induzido fixo, dispensam-se os anis de contatos e os condutores

    que ligam os enrolamentos do induzido s barras gerais coletoras. Podem

    FIGURA 19ALTERNADOR

    ( (N plos120.f120.f120.f120.f120.frrrrr.p.m. =.p.m. =.p.m. =.p.m. =.p.m. =

    VENTILADOR

    ROTOR DO GERADOR

    ROTOR DA EXCITATRIZ

    RETIFICADORES GIRANTES (+)

    RETIFICADORES GIRANTES ()

    ESTATOR DO GERADOR CARCAA

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    apresentar um isolamento sem soluo de continuidade. Alm disso, mais

    difcil se executar o isolamento de um induzido tipo rotatrio que o de um

    estacionrio, devido fora centrfuga e vibrao resultantes do movi-mento rotativo. Quando o campo a parte girante, a corrente de alimen-

    tao do campo conduzida aos enrolamentos polares por meio de anis

    rotativos, mas com pouca voltagem, que raras vezes excede a 250V. A

    quantidade de energia transferida pequena, por isto no se apresentam

    dificuldades na operao dos anis. Existem mais vantagens ainda no

    gerador sem escovas (brushless).

    O induzido constitudo por um pacote de lminas de ferro-silcio de alta

    qualidade. Estas lminas so isoladas umas das outras por meio de ver-

    niz especial ou de oxidao da prpria superfcie, a fim de minimizar as

    perdas por correntes foucaut (correntes parasitas). Ao longo da perife-

    ria da lmina, so feitos furos que, uma vez montada a coroa de lmi-

    nas, fornecem s ranhuras os canais nos quais so colocados os condu-

    tores dos enrolamentos.

    invivel um campo magntico constitudo de um m permanente, no

    s pelo pouco nmero de linhas de fora, como tambm pela impossibili-

    dade de regulao deste campo magntico. Somente pequenos alterna-

    dores so usados em campos deste tipo, como por exemplo alternador de

    bicicleta. Um alternador industrial tem o seu campo constitudo de um

    cilindro de uma liga simples de ao forjado, com propriedades fsicas e

    metalrgicas adequadas. Neste cilindro so feitas radialmente ranhuras

    longitudinais nas quais so colocadas bobinas concntricas que recebem

    corrente contnua para produo de um campo magntico invarivel, cu-

    jas linhas de fora cortam os condutores do induzido, pela ao girat-

    ria de uma mquina motriz.

    Os canais do rotor so fechados com cunhas de fibra para a fixao das

    bobinas, protegendo-as e evitando a ao da fora centrfuga sobre as

    mesmas. Em alguns geradores estas cunhas so de ao, com as extremi-

    dades ligadas a um anel, para que atuem com enrolamento amortecedor.

    INDUZIDO (ESTATOR)

    CAMPO (ROTOR)

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    Acabamos de descrever um campo de plos lisos de rotor ranhurado,

    utilizado em mquinas de velocidades elevadas (2 plos, 3.600rpm). Nas

    mquinas de baixas velocidades, o campo de plos salientes (mais dedois plos), no qual as bobinas envolvem as expanses polares. A velo-

    cidade dos alternadores acionados por turbinas hidrulicas varia de 60

    at 500rpm.

    A carcaa destina-se a fixar o ncleo. construda em uma nica pea e

    executada em chapas e perfis de ao soldado em disposio circular.

    Ela deve permitir fcil circulao de ar de refrigerao no interior da

    mquina. A estrutura prevista para resistir s solicitaes mecnicas

    provenientes de:

    Empuxos magnticos, que surgem quando a mquina funciona em

    regime permanente e transitrio

    Movimentos devidos a curto-circuito

    Movimentos fletores a que est sujeita a estrutura mecnica da carca-

    a durante as operaes de transporte e montagem

    ExcitatrizesOs geradores da corrente alternada sncronos (alternadores) e os gerado-

    res da corrente contnua de excitadores separados necessitam de campos

    magnticos que, devido aos seus valores elevados, no podem ser obtidos

    por ms naturais. Esses campos magnticos so obtidos, ento, atravs de

    um enrolamento nos plos (norte e sul) por onde circula uma corrente

    contnua proveniente de um outro gerador independente.

    A este gerador independente de corrente contnua ns chamamos de

    excitatriz, pois ele o responsvel pela excitao da mquina.

    Existem mquinas excitadas por outro tipo, que um sistema estti-

    co com grupos de diodos, os quais retificam a corrente alternada de uma

    fonte auxiliar ou recebida da prpria sada do gerador, que ir excitar a

    prpria mquina.

    CARCAA

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    Motor eltricoNa Figura 20, v-se o corte de um motor eltrico, podendo-se visualizar a

    carcaa protetora do enrolamento ou indutor e seu rotor central.Todos os motores eltricos valem-se dos princpios do eletromagne-

    tismo, mediante os quais condutores situados num campo magntico e

    atravessados por correntes eltricas sofrem a ao de uma fora mec-

    nica, ou eletroms exercem foras de atrao ou repulso sobre outros

    materiais magnticos.

    Na verdade, um campo

    magntico pode exercer for-

    a sobre cargas eltricas em

    movimento. Como uma cor-

    rente eltrica um fluxo de

    cargas eltricas em movi-

    mento num condutor, con-

    clui-se que todo condutor

    percorrido por uma corrente

    eltrica, imerso num campo

    magntico, pode sofrer a

    ao de uma fora.

    FIGURA 20 MOTOR ELTRICO

    GERADORES

    CORRENTE CONTNUACORRENTE ALTERNADA

    Sncronos ouAlternadores Assncronos

    Auto-excitada

    Excitaoseparada

    Paralelo CompostoSrie

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    MONITORAMENTO E CONTROLE DE PROCESSOSFicha Tcnica

    PETROBRAS

    MAURCIO LIMACoordenador de Formao, Capacitao e Certificao no Abastecimento

    LUIS CLAUDIO MICHELCoordenador de Certificao para o Segmento Operao

    SENAI-RJ

    Produzido pela Diretoria de Educao

    REGINA MARIADE FTIMA TORRESDiretora de Educao

    LUIS ROBERTO ARRUDAGerente de Educao Profissional

    Gerncia de Educao Profissional

    ROSILENE FERREIRA MENEZESANA PAULADE BARROS LEITEAnalistas de Projetos Educacionais

    ACERVO PETROBRASFotografias

    GERNCIADE PRODUTO PETRLEOE GSApoio Tcnico

    RITA GODOYReviso gramatical e editorial

    IN-FLIO PRODUO EDITORIAL, GRFICAE PROGRAMAO VISUALEdio, projeto grfico e produo editorial

    JOS CARLOS MARTINSProduo editorial

    ANA PAULA MOURAArte-final digital

    SILVIO DIAS

    Capa