Maq electricas

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ABC DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Mário Ferreira Alves (malves@dee.isep.ipp.pt)
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Março de 2003

Prefácio
Actualmente, podemos considerar as máquinas eléctricas (motores, geradores e
transformadores) como parte integrante do nosso dia-a-dia. Os motores eléctricos, que
podem utilizar-se tanto em aplicações de força motriz como em aplicações detracção
eléctrica, vulgarizaram-se de tal forma que podemos encontrá-los em aplicações tão
diversas como uma máquina industrial de corte, um ascensor ou um aspirador.
Os geradores (alternadores e dínamos) podem encontrar-se nas centrais produtoras de
energia eléctrica (hidroeléctricas, termoeléctricas (diesel, carvão, nucleares), eólicas,
maremotrizes, etc.), hospitais e certos tipos deindústrias, ou mesmo num automóvel,
mota ou bicicleta, por exemplo. Os transformadores são também largamente utilizados,
tanto nos sistemas de transporte e distribuição de energia eléctrica, como em aplicações
de domínio doméstico, tais como carregadores de bateria, telefones portáteis, candeeiros
de lâmpadas de halogénio e muitas outras.
Também no domínio dos transportes, existem inúmeras aplicaçõesdas máquinas
eléctricas. Como se sabe, os veículos cuja tracção resulta do movimento de um motor de
combustão interna, necessitam, para o seu funcionamento, de máquinas eléctricas tais
como o alternador, o motor de arranque e a “bobina” de ignição.
Sendo os veículos de tracção eléctrica uma realidade no que respeita aos transportes
ferroviários, são também já uma grande aposta por partedo fabricantes de veículos
rodoviários, nomeadamente automóveis, motas e bicicletas. Esta tracção é obviamente
obtida a partir do movimento de rotação de um motor eléctrico (corrente contínua ou
alternada). Refira-se também que o transporte de materiais em ambiente industrial é
quase totalmente constituído por veículos eléctricos, quer sejam guiados por um
operador (empilhadores), guiadosautomaticamente (AGV - Automatic Guided Vehicles)
ou autónomos (robôs).
O estudo das máquinas eléctricas mostra-se então de grande importância para os cursos
de engenharia, desde a Engenharia Mecânica (nomeadamente o ramo de Transportes),
até à Engenharia Electrotécnica, que lhes deve dedicar um estudo mais aprofundado.
Para se perceber o funcionamento das máquinas eléctricas, é fundamentalque se
compreendam os princípios do electromagnetismo. Esta sebenta começa por introduzir
conceitos relacionados com os Campo Eléctricos e Magnéticos. Depois, são abordados a
transformação de energia mecânica em energia eléctrica (princípio de funcionamento dos
geradores), a transformação de tensão/corrente eléctrica (princípio de funcionamento
dos transformadores) e a transformação deenergia eléctrica em energia mecânica
(princípio de funcionamento dos motores).
Neste contexto, é fundamental perceber as características principais das máquinas
eléctricas, sendo estas classificadas quanto ao seu princípio de funcionamento e
abordados conceitos como rotor/estator, indutor/induzido, número de pólos e
perdas/rendimento (Capítulo 5). Os capítulos 6 e 7 endereçam os motoreseléctricos
mais comuns: o motor de corrente contínua e o motor de indução, respectivamente.

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Actualmente, o controlo de velocidade de motores é efectuado utilizando dispositivos
electrónicos, normalmente denominados de conversores electrónicos de potência. Desta
forma, o Capítulo 8 descreve o princípio dos quatro grandes tipos de conversoreselectrónicos de potência - rectificadores, inversores, reguladores CC e reguladores AC.

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Índice
1. ALGUNS FENÓMENOS INTERESSANTES ........................................................................6
1.1. Campos Gravítico, Eléctrico e Magnético.............................................................6
1.2. Geração de Campo Magnético por Íman...
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