Maquinas rotativas

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CAPÍTULO I MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS: CONCEITOS BÁSICOS
1) CONCEITOS ELEMENTARES As máquinas elétricas rotativas são equipamentos destinados a converter energia mecânica em energia elétrica, ou vice-versa. No primeiro caso elas recebem o nome de motores elétricos e, no segundo, geradores elétricos. O processo de conversão se realiza por meio dos fenômenos estudados e consolidados pelasleis fundamentais da eletricidade e do magnetismo: • Lei da indução eletromagnética, Lenz-Faraday • Lei do circuito elétrico, lei de Kirchhoff • Lei circuital do campo magnético, lei de Ampére • Lei da força atuante sobre condutor situado em um campo magnético, lei de Biot-Savart As máquinas elétricas são projetadas e construídas de forma tal a realizarem com a máxima facilidade e eficiênciapossíveis o processo de conversão. Elas possuem, basicamente duas partes: uma parte que é fixada ao solo ou a alguma outra superfície, chamada de estator e uma parte móvel montada sobre um eixo, alojada no interior do estator de forma a permitir sua rotação, chamada rotor. O que distingue uma máquina elétrica na sua operação como motor ou gerador é o sentido do percurso da energia através dela: nogerador, energia mecânica “entra” na máquina pelo eixo do rotor, atravessa, por meio do fluxo magnético, o espaço estreito existente entre o rotor e o estator chamado entreferro, é convertida em energia elétrica e “sai” pelos terminais do estator. No motor elétrico é exatamente o contrário: energia elétrica “entra” na máquina pelos terminais do estator, atravessa o entreferro, é convertida em energiamecânica disponível no eixo do rotor. Assim, uma primeira e importante qualidade das máquinas elétricas rotativas é que uma mesma máquina pode operar como motor ou como gerador. Quanto à natureza da corrente, as máquinas elétricas podem ser de corrente contínua (CC) ou de corrente alternada (CA). Os campos de aplicação dessas máquinas são distintos como será mostrado posteriormente, mas osprincípios que governam os seus desempenhos são os mesmos, havendo apenas algumas particularidades de natureza construtiva que as diferenciam.

dλ , descreve, sob os pontos de vista quantitativo e de sentido, dt a indução de tensões produzidas por um fluxo magnético que varia no tempo. A conversão eletromecânica da energia ocorre quando a variação do fluxo magnético é provocada por um movimento mecânicorotativo. Nas máquinas elétricas rotativas, as tensões são induzidas em grupos de bobinas que estão ligadas entre si segundo uma determinada ordem, formando os enrolamentos, basicamente, de três maneiras:
A lei de Lenz-Faraday, e = − 1ª) Fazendo girar um campo magnético constante (imã permanente ou criado por corrente contínua) de forma que as linhas de força do campo enlacem as bobinas. Oenrolamento se encontra montado na parte fixa da maquina denominada armadura ou estator e o fluxo magnético é criado na parte rotativa denominada rotor. Os geradores síncronos são exemplos típicos desta montagem.

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2ª) A armadura e o seu enrolamento giram, enquanto o campo magnético constante produzido por imã permanente ou por corrente contínua é montado na parte fixa da máquina. O enrolamento daarmadura é enlaçado no seu movimento rotativo pelas linhas de força do fluxo magnético. As máquinas de corrente contínua são construídas segundo esse modelo. 3ª) O enrolamento da armadura está montado no estator e é alimentado por corrente alternada capaz de criar um campo girante no espaço. O fluxo desse campo enlaça o enrolamento montado no rotor, nele induzindo tensões e correntes. As máquinasde indução constituem o exemplo típico desta montagem. Tanto as bobinas da armadura quanto as do rotor são enroladas sobre núcleos de ferro que reduzem a relutância magnética ao fluxo que as enlaça. Devido ao ferro da armadura ser submetido também às variações do fluxo magnético, nele, por sua vez, são induzidas correntes que não contribuem para o desempenho da máquina, pelo contrário, são...
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