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  • Luis PestanaLuis Pestana

    Mquinas Elctricas I

    Generalidades

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    ndice

    Generalidades Gerador de corrente

    contnua Principio de funcionamento Fem gerada Melhoria de forma de onda Reaco do induzido Comutao Formas de excitao

    Exc. Separada, Shunt, Srie, Compound

    Curvas Caracteristicas aplicaes

    Motor de corrente continua Equaes de funcionamento

    Motor Shunt Motor Srie Motor compound Arranque e Frenagem Controlo de velocidade

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    DEFINIES ESSENCIAIS

    Regime: conjunto de caractersticas elctricas e mecnicas que identificam o funcionamento de uma mquina rotativa em determinado instante.

    Regime nominal: conjunto de condies de funcionamento para as quais a mquina foi construda; compreende a tenso, a potncia til, a classe de servio

    em que ir trabalhar, a intensidade de corrente admissvel, o factor de potncia, a velocidade, etc.

    Valor nominal de uma grandeza: valor numrico da grandeza quando em Regime Nominal.

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    DEFINIES ESSENCIAIS

    Potncia nominal: a potncia que a mquina pode desenvolver, quando as restantes condies so as nominais, sem que os diversos rgos ultrapassem os correspondentes limites de temperatura.

    Velocidade nominal: a velocidade (r.p.m.) do motor potncia nominal, sob tenso e frequncia nominais.

    Servio Nominal: conjunto de valores numricos dos geradores e motores elctricos, numa ordem de sucesso no tempo, atribudos mquina na placa de caractersticas e que cumprem com as condies especificadas. A durao pode ser indicada como um termo de classificao.

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    DEFINIES ESSENCIAIS

    Potncia absorvida: A que entregue ao eixo nos geradores, aos bornes nos motores e aos bornes primrios nos transformadores.

    Potncia til: A disponvel nos bornes dos geradores, ou no eixo dos motores ou nos bornes secundrios dos transformadores.

    Rendimento: relao entre a potencia til e a potncia absorvida.

    ==bsorvidapotncia a

    tilpotncia Rendimento

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    REGIMES DE SERVIREGIMES DE SERVIO MAIS IMPORTANTES:O MAIS IMPORTANTES:

    Regime S1: Regime contnuo

    tn

    Carga

    PerdasEltricas

    Temperatura

    Tempo

    mx

    CARACTERSTICAS EM SERVIO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    REGIMES DE SERVIREGIMES DE SERVIO MAIS IMPORTANTES:O MAIS IMPORTANTES:

    Regime S2: Funcionamento a carga constante durante um perodo inferior ao tempo necessrio para atingir o equilbrio trmico.

    tn

    Tempo

    mx

    Carga

    PerdasEltricas

    Temperatura

    S2 60 min

    S2 30 min

    CARACTERSTICAS EM SERVIO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    REGIMES DE SERVIREGIMES DE SERVIO MAIS IMPORTANTES:O MAIS IMPORTANTES:

    Regime S3: Sequncia de ciclos idnticos, sendo um perodo a carga constante e um perodo de repouso. O ciclo tal que a corrente de arranque no altera

    significativamente a elevao de temperatura.

    S3 25% DC

    S3 40% DCCarga

    PerdasEltricas

    Temperatura mx

    Tempo

    tn trDurao do ciclo - DC

    CARACTERSTICAS EM SERVIO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    REGIMES DE SERVIREGIMES DE SERVIO MAIS IMPORTANTES:O MAIS IMPORTANTES:

    Regime S4: Sequncia de ciclos idnticos, sendo um perodo de arranque, um perodo com carga constante e um perodo de repouso. O calor gerado no

    arranque suficientemente grande para afectar o ciclo seguinte.

    S4 40% DCCarga

    PerdasEltricas

    Temperatura

    Tempo

    Durao do ciclo

    mx

    td tn tr

    CARACTERSTICAS EM SERVIO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    POTNCIA EQUIVALENTE PARA CARGAS DE POTNCIA EQUIVALENTE PARA CARGAS DE PEQUENA INPEQUENA INRCIA RCIA ::

    P1

    P2

    P3

    P4

    Pn

    t1 t2 t3 t4 tn t (s)

    P (cv)

    n1

    n2

    n12

    1

    t.........tt.P.........t.PPeq

    ++++++++++++++++====

    CARACTERSTICAS EM SERVIO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    CHAPA DE CARACTERSTICAS

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    COMPONENTES DE UM ACCIONAMENTO

    Alimentao elctrica Proteco/ Comando

    elctrico Motor Acoplamento

    mecnico Mecanismo

    impulsionadoEnergia mecnica sob a forma de movimento rotativo, caracterizado por binrio e velocidade

    Energia elctrica sob a forma de tenso e corrente

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    RENDIMENTO

    ==bsorvidapotncia a

    tilpotncia Rendimento

    Bomba hidrulica accionada por motor elctrico

    100pP

    p100

    PpP

    100PP

    ua

    a

    a

    u x1xx+

    ===

    = rendimento expresso em Percentagem (%)

    Pa = potencia absorvida (elctrica) em Watt (W)

    Pu = potencia til (mecnica) em Watt (W)

    P = potencia de perdas, em Watt (W)

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    BINRIO, POTNCIA E ENERGIA

    [W]

    ====

    ==== t

    dFTempo

    TrabalhoP

    J] kWh, [Wh, tPE ====

    TRABALHO e TRABALHO e POTNCIA: POTNCIA:

    T = F . bT = F . b = Fora x brao [ Nm ]

    BINBINRIO, RIO, TorqueTorque, , ParPar ((CoupleCouple), ), ConjugadoConjugadoou MOMENTO de 1 forou MOMENTO de 1 fora:a:

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    Temperaturasmximas admissveis

    CLASSES DE ISOLAMENTO

    A utilizao de isolantes de classe F em mquinas de classe Bd uma margem trmica de 25C, permitindo operar : em sobrecarga por curtos perodos de tempo, a temperaturas ou altitudes superiores com uma maior tolerncia ao nvel da tenso e frequncia Permite tambm aumentar a vida til do isolamento

    Uma reduo de 10C permitir duplicar a vida til do isolante

    classe F : 155 C classe B : 130 C classe H : 180 C

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    COMPOSICOMPOSIO DA TEMPERATURA EM FUNO DA TEMPERATURA EM FUNO DA CLASSE DE ISOLAMENTO:O DA CLASSE DE ISOLAMENTO:

    Temperatura Ambiente C 40 40 40 40 40

    T = Elevao de Temperatura K 60 75 80 105 125( mtodo da resistncia )

    Diferena entre o ponto mais C 5 5 10 10 15quente e a temperatura mdia

    Total: Temperatura do ponto C 105 120 130 155 180mais quente

    Classe de IsolamentoClasse de Isolamento -- AA EE BB FF HH

    CLASSES DE ISOLAMENTO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    FACTORES DE CORRECO

    Os motores so projectados para operar a uma Temperatura Ambiente mxima de 40C e uma altitude de 1000 m acima do nvel mdio das guas do mar. Se o motor operar a temperaturas superiores, deve ser desclassificado

    (derated) de acordo com a tabela acima. Quando um motor desclassificado, os correspondentes valores de

    catlogo, tais como In,

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    VIDA TIL (Tempo de Vida)

    O tempo de vida dos equipamentos elctricos limitado pela temperatura do isolamento

    maior a temperatura => menor Tv. diminui para metade por cada aumento de 10C na temperatura.

    Ex: um motor ter um Tv de 8 anos a uma temp. de 105C, 4 anos a 115C, 2 anos a 125C, 1 ano a 135C!!!!

    Factores que contribuem para o envelhecimento dos isolantes:

    calor, tempo, qumicos, poeiras, etc.

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    CDIGOS DE REFRIGERAO (MOTORES)

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    FORMAS CONSTRUTIVAS NORMALIZADAS MONTAGEM HORIZONTAL

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    NDICE DE PROTECO (IP)

    O ndice de Proteco IP, define a proteco da caixa do equipamento.O primeiro nmero define a dimenso mxima do corpo que pode penetrar na caixa, o segundo define o comportamento em relao a lquidos, e o terceiro nmero (raras vezes usado), a energia de impacto.

    Primeiro digito proteco contra contactos directos e entrada de corpos externos

    Segundo dgito proteco contra a penetrao de lquidos: 8 - equipamento submersvel, em

    condies acordadas

    7 - contra a imerso

    6 - contra as projeces de gua equivalentes a uma vaga;

    6 - proteco total contra depsitos de poeira.

    5 - contra as projeces de gua a alta presso em todas as direces

    5 - contra depsito de poeiras nocivas;

    4 - contra as projeces de gua em todas as direces

    4 - contra corpos superiores a 1 mm (ex. fios pequenos)

    3 - contra a queda de gotas at 60em relao vertical (chuva);

    3 - contra corpos superiores a 2.5 mm (ex. ferramentas, clips, ganchos de cabelo);

    2 - contra a queda de gotas at 15em relao vertical

    2 - contra corpos superiores a 12 mm (ex. dedo da mo);

    1 - contra a queda vertical de gotas de gua (condensao);

    1 - contra corpos superiores a 50 mm (ex. contacto involuntrio da mo);

    0 - no tem0 - sem proteco

    2. ALGARISMO1. ALGARISMO

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    CLASSIFICACLASSIFICAO DE MOTORES ELO DE MOTORES ELTRICOS:TRICOS:

    MOTOR C.A.

    MONOFSICO

    UNIVERSAL

    TRIFSICO

    ASSNCRONO

    SNCRONO

    ASSNCRONO

    GAIOLA DE ESQUILO

    ROTOR BOBINADO

    SPLIT - PHASE

    CAP. PARTIDA

    CAP. PERMANENTE

    CAP. 2 VALORES

    PLOS SOMBREADOS

    REPULSO

    RELUTNCIA

    HISTERESE

    DE GAIOLA

    DE ANIS

    IM PERMANENTE

    PLOS SALIENTES

    PLOS LISOS

    MOTOR C.C.

    EXCITAO SRIE

    EXCITAO INDEPENDENTE

    EXCITAO COMPOUND

    IM PERMANENTE

    SNCRONO

    CLASSIFICAO DE MOTORES

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

    Mquinas de corrente contnua

  • MMquinas Elquinas Elctricasctricas

    GERADOR ELEMENTA

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