Transformadores

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Parte 1 Conceitos Básicos em Circuitos Magnéticos

Conversão Eletromecânica da Energia
Energia primária Usina (conversão) Solar(PV) Térmica Mecânica Elétrica Célula de Combustível Transmissão e Distribuição Eletrônica de Potência Uso Final (conversão)

Fóssil Nuclear Solar

Acionamentos Elétricos Industriais Elétrica Mecânica

Hidro Eólica

Elétrica Térmica Química



Vantagensda conversão em energia elétrica:
  

Geração com alta eficiência; Transporte com baixas perdas, distribuição simples e custo aceitável; Conversão: facilidade e flexibilidade
ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos 2

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Trabalho
Força 

W  F .. cos( )
Unidade: 1 J (Joule) = 1 N.m

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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Energia
Capacidade dosistema de realizar trabalho
 

Força 

Unidade: 1 J (Joule) = 1 W.s (Watt.segundo) Energia elétrica:


unidades: 1 kWh (quiloWatt-hora) = 3,6.106 J (Joules) energia cinética energia potencial



Energia mecânica:
 

Ecin  1 mv 2  1 I . 2 2 2 E pot  mgh



Energia térmica:
 

unidades: 1 cal (caloria) = 4,186 J (Joules) 1 BTU (unidade térmica inglesa) = 1,055.103 J(Joules)

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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Potência
Taxa de variação do trabalho executado
P W E  t t

 



Unidade: 1 W (Watt) = 1 J/s (Joule/segundo) Outras unidades: 1 hp (horse-power) = 745,7 W 1 cv (cavalo-vapor) = 735,3 W Potência elétrica:  Potência ativa (P): é a taxa de variação da energia elétrica (W);


Potência reativa (Q): estáassociada a energias armazenadas em campos elétricos ou magnéticos. Não realiza trabalho!!!!!!! (VAr); Potência aparente (S): é o efeito combinado da circulação de potência ativa e de potência reativa em um circuito elétrico (VA);



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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Potência
Sistemas Monofásicos

S  P2  Q2 S  V .I P  V .I . cos  Q  V .I . sin 
SistemasTrifásicos

S  P2  Q2 S  3.Vlinha .I linha  3.V fase .I fase P  3.Vlinha .I linha cos   3.V fase .I fase cos  Q  3.Vlinha .I linha sin   3.V fase .I fase sin 
09/03/2011 ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos 6

Eficiência

Perdas em energia ou em potência

Energia Entrada ou Potência

SISTEMA

Saída

Energia ou Potência



Saída Entrada  Perdas Saida   Entrada EntradaSaida  Perdas

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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Perdas


Potência ou energia dissipada em forma de calor:
   

Perdas mecânicas por atrito; Perdas joulicas ou ôhmicas nas resistências elétricas; Perdas magnéticas por histerese e correntes de Foucault; Perdas adicionais (harmônicos, efeito pelicular, etc)

 

Potência ou energia utilizada paraventilação Perdas dielétricas

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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Regulação
 



Variação de uma grandeza em um sistema em função do carregamento; Regulação de tensão:  Impacto da variação da corrente sobre a tensão em um determinado sistema ou equipamento;  Influência da impedância do circuito; Regulação de velocidade:  Impacto da variação de conjugado (ou força)sobre a velocidade de um determinado sistema ou equipamento;  Influência das perdas internas em um sistema ou equipamento;
Tensão

Vvazio Vnom

  nom   vazio nom

Corrente

wvazio wnom

Velocidade

Vvazio  Vnom Vnom

I nom
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Conjugado

Tnom
ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos 9

Produção de Força (Conjugado) em Máquinas Elétricas




Interaçãoentre campos elétricos ou magnéticos Interação entre campos e materiais
 

Magnetostricção Piezoelétrico

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ELE 034 - Parte 1 - Conceitos básicos

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Produção de Força (Conjugado) em Máquinas Elétricas


Armazenamento de energia elétrica pode ser feito através de campos elétricos ou de campos magnéticos; Armazenamento em Campos Magnéticos



Wmag


B2 1 ...
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