Aviso de indisponibilidade programada - S01

Conforme informado na última aula da turma S01, não haverá aulas no próximo dia 15/10, devido à minha participação no XIX SNPTEE. Essas aulas serão repostas no sábado subseqüente, 20/10, à tarde. Qualquer dúvida, basta entrar em contato.

Sétima aula - S01 - 24/09/2007

Os assuntos abordados nessa aula foram:

a) Aprofundamento do entendimento do circuito equivalente da máquina síncrona, com uma visão detalhada da relação entre grandezas fasoriais (tensões e correntes) e grandezas vetoriais (fmm e fluxo magnético).

b) Diagramas fasoriais do gerador para funcionamento com carga indutiva e capacitiva.

c) Análise do funcionamento de um gerador síncrono em condições de curto-circuito, acompanhada do respectivo diagrama fasorial.

d) Realização do quarto ensaio de laboratório: ensaio da reatância síncrona, que tem por objetivo determinar os parâmetros do circuito equivalente de uma máquina síncrona de pólos lisos.

Data de entrega do relatório: 8/10/2007.

Segunda aula de laboratório - S22 - 21/09/07

Essa aula foi praticamente uma repetição da segunda aula de laboratório da turma S21:

a) Revisão de alguns conceitos de eletromagnetismo: força magnetomotriz, fluxo concatenado, fluxo de dispersão, indução magnética, indutância.

b) Circuito equivalente a vazio para a máquina síncrona de pólos lisos.

c) Curva a vazio: Ef=f(I2).

d) Circuito "quase a vazio" e reatância de dispersão.

e) Realização da segunda prática de laboratório: "Ligação do grupo motor-gerador".

Data de entrega do relatório: 04/10 (notem que é uma quinta-feira, pois na sexta-feira, 05/10, não teremos aula, por causa da formatura do curso de Engenharia Elétrica).

S21/S22 - Aula de 20/09/2007

Nessa primeira aula teórica após o 1°TE, apresentamos o conceito de circuito equivalente para a máquina síncrona de pólos lisos, incluindo os diagramas fasoriais para cargas indutiva e capacitiva. Também nos aprofundamos um pouco mais no assunto, entendendo as relações entre o diagrama fasorial das correntes e tensões e o diagrama vetorial das fmms e fluxos.

Sexta aula - S01 - 17/09/2007

Nessa sexta aula da turma S01, foi apresentado o conceito de circuito equivalente da máquina síncrona de pólos lisos. Desenvolvemos também o diagrama fasorial do gerador para os casos de carga indutiva e carga capacitiva.

O ensaio de laboratório que se seguiu envolveu a geração de tensão sob carga isolada: o gerador síncrono foi posto a funcionar em velocidade nominal e conectamos três tipos de carga trifásicas a ele: indutiva, resistiva e capacitiva. Para cada uma das cargas foram anotadas a corrente de armadura e a tensão nos terminais, de modo a se poder desenhar as curvas de regulação.

Segunda aula de laboratório - S21 - 14/09/07

Os assuntos abordados nessa segunda aula de laboratório da turma S21 foram:

a) Revisão de alguns conceitos de eletromagnetismo: força magnetomotriz, fluxo concatenado, fluxo de dispersão, indução magnética, indutância.

b) Circuito equivalente a vazio para a máquina síncrona de pólos lisos.

c) Curva a vazio: Ef=f(I2).

d) Circuito "quase a vazio" e reatância de dispersão.

e) Realização da segunda prática de laboratório: "Ligação do grupo motor-gerador".

Data de entrega do relatório: 28/09.

1° TE - S21/S22 - 13/09/2007

Na data de 13/09/2007 foi realizado o 1°TE das turmas S21 e S22. Todos os alunos da turma S21 compareceram e apenas um aluno da turma S22 faltou. Adicionalmente, dois dos três alunos que haviam perdido a prova da turma S01 puderam fazê-la agora. O resultado foi uma taxa de presenças de 94% para a primeira prova, que pode ser considerada excelente.

Os alunos que perderam a primeira prova (um aluno da turma S01 e outro da S22) deverão agora esperar pela segunda chamada, a qual será realizada no final do semestre, em data a ser combinada.

As provas das turmas S01 e S21/S22 estão disponíveis para donwload aqui: 1°TE S01, 1°TE S21/S22. Os gabaritos serão disponibilizados oportunamente.

Ainda mais dúvidas sobre a primeira lista

1. A relação entre ângulo elétrico e mecânico é wt = (p/2) téta PI. Deste modo, para um motor de 90 pólos, wt = (90/2) (2PI/90) ?

Re: A relação entre o ângulo mecânico "téta" e o ângulo elétrico wt correspondente é simplesmente wt=(p/2)téta. Assim, para um motor de 90 pólos, wt=45téta.

2. Todo enrolamento concentrado é de passo pleno?Pois o número de ranhuras é igual ao número de pólos?

Re: Enrolamento concentrado é aquele no qual n=S1/(pq1)=1, onde S1 é o número de ranhuras, p é o número de pólos e q1 é o número de fases. O "passo pleno", no caso, diz respeito ao passo da bobina, não do enromento. Uma bobina de passo pleno tem passo (beta) igual a 180 graus elétricos. Para que isso aconteça, a bobina deve abranger S1/p ranhuras.

As seguintes composições possíveis são:

• Enrolamentos concentrados (n=1) com bobinas de passo pleno (beta=180 graus elétricos).
• Enrolamentos concentrados (n=1) com bobinas de passo fracionário (beta<180>
• Enrolamentos distribuídos (n>1) com bobinas de passo pleno (beta=180 graus elétricos).
• Enrolamentos distribuídos (n>1) com bobinas de passo fracionário (beta<180>.

O passo da bobina, em graus elétricos, pode ser calculado por meio da fórmula:

beta=(Sab*p/S1)*180,

onde Sab é o número de ranhuras abrangidas pela bobina. Em uma bobina de passo pleno, Sab=S1/p.

Campos Girantes 3

Um ex-aluno me enviou uma animação interessante, que explica de forma muito simples a formação de um campo girante trifásico.

Ainda não consegui embutir essa animação aqui neste blog, mas ela pode ser acessada em http://www.alvaroaugusto.com.br/daelt/Campo_girante_motor_inducao_ANI.gif (para que a animação funcione por completo, é necessário aguardar que todos os quadros do gif animado sejam carregados).

Notem como cada fase produz uma onda estacionária (campo pulsante). As ondas são defasadas entre si de 120 graus elétricos e, quando somadas, formam um campo resultante de módulo constante e ângulo que aumenta progressivamente. Como conseqüência, o campo gira.

Mais dúvidas sobre a primeira lista

Segue a resposta de mais uma dúvida recebida por e-mail:

1. O exercício 13 fala de um enrolamento de camada simples... e que cada bobina abrange 20 ranhuras, deste modo como fica a formula: Nf = (S1xNb)/q1. Estamos montando deste modo: Nf = (144x10)/3. Está correto? Mas onde levo em consideração que é camada simples?

Re: O número de ranhuras abrangidas por uma bobina só tem influência no cálculo do fator de passo da bobina, não inlfuindo no número de espiras por fase.

Quando o enrolamento for de camada simples, devemos escrever Nf = (S1xNb)/(2q1), pois teremos S1/2 bobinas no total.

Aproveito para lembrar que um glossário dos principais termos e fórmulas de enrolamentos está disponível em http://maquinas-utfpr.blogspot.com/2007/08/enrolamentos-ac-glossrio-de-termos.html.

Dúvidas sobre a primeira lista de exercícios

Seguem abaixo as respostas a algumas dúvidas recebidas por e-mail.

1. Na primeira lista, exercício 13, item (c), a tensão induzida na armadura, por unidade de fluxo magnético, é Ef ou Eb?

Re: a tensão na armadura é Ef.

2. A resposta desse item será V/Wb?

Re: Exatamente. Estamos interessados na tensão que poderá ser induzida por unidade de fluxo magnético.

3. Qual a melhor a definição de Ef e Eb?

Re: Ef é a tensão por fase induzida no enrolamento de armadura (ou, simplesmente, "tensão por fase", "tensão de armadura" ou "tensão no enrolamento"). Eb é a tensão induzida em cada uma das bobinas. Um enrolamento é um conjunto de bobinas.

4. Em camada simples: numero de bobinas=2xnumero de ranhuras.

Re: Não. No enrolamento em camada simples, o número de ranhuras é o dobro do número de bobinas. Já no enrolamento em camada dupla, o número de ranhuras é igual ao número de bobinas.

5. Deste modo, n=2xS1?

Re: Não. Em camada simples, teremos n=S1/(2p.q1), onde p é o número de pólos e q1 é o número de fases.

S21/S22 - Aula de 06/09/2007

Com um público excepcionalmente elevado para uma véspera de feriado (18 alunos dentre os 29 matriculados), realizamos a última aula antes da primeira prova das turmas S21 e S22. Em linhas gerais, fizemos mais uma revisão de conceitos sobre enrolamentos e resolvemos alguns exercícios da segunda lista de exercícios.

A prova da próxima segunda-feira será realizada em três aulas, das 20h20 às 22h50, sem intervalo. A primeira parte da prova, com duração máxima de uma aula, envolverá exercícios dissertativos, não sendo permitida consulta de qualquer espécie nem o uso de calculadoras.

A segunda parte, com duração máxima de duas aulas, envolverá exercícios numéricos. Nessa segunda parte somente será permitida a consulta a um único formulário tamanho A4, escrita em ambas as faces, e o uso de calculadora.

O conteúdo da prova será baseado unicamente nos assuntos abordados em sala de aula e nas listas de exercícios: fundamentos e construção de máquinas síncronas, enrolamentos trifásicos, tensões induzidas em bobinas e em enrolamentos. Não haverá "pegadinhas".

Em caso de dúvidas, inclusive durante o fim de semana, basta entrar em contato.

1° TE - S01 - 03/09/2007

Na data de 03/09/2007 foi realizado o 1°TE da turma S01. Apenas 4 dos 7 alunos matriculados compareceram. Excepcionalmente, os alunos faltantes poderão realizar a prova no próximo dia 13/09, quinta-feira, das 20h20 às 22h50. Após essa data, somente via segunda chamada, situação na qual toda a matéria do semestre será cobrada.

Primeira aula de laboratório - S22 - 31/08/07

Finalmente, realizamos a primeira aula de laboratório da turma S21. O conteúdo abordado foi:

a) Revisão de alguns conceitos de eletromagnetismo: lei de Faraday, lei de Ampère e força magnetomotriz.

b) Demonstração gráfica da existência dos campos girantes trifásicos.

c) Demonstração matemática da existência dos campos girantes trifásicos.

d) Realização da primeira prática de laboratório: "Campos Girantes".

e) Apresentação do software SPM, da Fairchild.

Entrega do relatório: 21/09. Tamanho máximo: 5 páginas.

S21/S22 - Aula de 30/08/2007

Na aula de 30/08 das turmas S21 e S22, fizemos inicialmente uma breve revisão dos principais assuntos teóricos. Foi distribuída também a segunda lista de exercícios, a qual contém exercícios que não precisam ser entregues, mas que servirão de guia para a prova. Alguns desses exercícios foram resolvidos pelos alunos em sala de aula, e serão avaliados conforme divulgado.