A Contextualizada Conversão de Energia

Materiais Ferromagnéticos

                 Aluno: Francisco Magalhães pinheiro

Mat. 04053217

Engenharia elétrica

Os materiais ou substâncias ferromagnéticos, um distinto grupo de materiais encontrados na natureza que ao serem colocados próximo de um campo magnético imantam-se fortemente, gerando nestes um campo magnético muito maior que o campo aplicado. A presença de um material ferromagnético torna o campo magnético resultante centenas de vezes mais intenso. O ferro, o níquel, o cobalto e as ligas formadas por estes formam o grupo dos materiais ferromagnéticos, sendo aproveitados para obtenção de campos magnéticos de valores elevados no interior de bobinas, sendo muito comum o uso do ferro com intuito de aumentar a intensidade do campo magnético. (Santos,2022)

Máquinas síncronas

As máquinas síncronas são basicamente máquinas de corrente alternada onde a frequência da tensão induzida e a velocidade possuem uma relação constante.

“Assim como as máquinas de indução(assíncronas) e as máquinas de corrente continua, as máquinas síncronas podem operar tanto como motor quanto como gerador” (Nascimento,2016). As máquinas síncronas constituem um grupo de máquinas elétricas mais importantes, os geradores síncronos são responsáveis por produzirem maior parte de energia elétrica consumida no mundo, utilizados na maior parte das termoelétricas e hidroelétricas (Llerena,2011).

Os motores síncronos por sua vez são muitos utilizados, merece destaque o fato de que possuem um fator de potência regulável, podendo adiantar ou atrasar a corrente em relação a tensão.

As máquinas síncronas são constituídas pelo rotor e  estator ( armadura), sendo esta a parte fixa da máquina, onde seus enrolamentos são alimentados por um sistema de tensões alternadas trifásicas, construído por um conjunto de laminas de um material ferromagnético envolto por uma série de enrolamentos distribuídos ao longo do seu perímetro e posicionado em ranhuras, instalado em volta do rotor de forma que não exista contato físico entre eles, possibilitando assim que o rotor gire livremente no seu interior. Quando operando como gerador, toda a energia elétrica gerada irá percorrer o estator.  Comparando as correntes e tensões que circulam pelo rotor e estator, percebe-se que as tensões e correntes no estator são bem mais elevadas se comparadas às do rotor, que tem como função apenas produzir um campo magnético para “excitar" a máquina, o que torna possível a indução de tensões nos terminais dos  enrolamentos do estator (​PINHEIRO, 2007​).

O rotor (Campo) é a parte girante da máquina, conhecida como circuito de campo, normalmente constituída por um conjunto de lâminas de um material ferromagnético envolto em um enrolamento composto por condutores de cobre, designado como enrolamento de campo. Pode ser de dois tipos: rotores de polos salientes e rotores de polos lisos. Nas máquinas de pequena potência são usados rotores constituídos por ímãs permanentes no intuito de reduzir o custo. Algumas características podem ser listadas abaixo:  Máquina síncrona de polos salientes, em geral, apresenta grande número de polos (48-96) e baixa rotação (75 - 150 RPM), uso em turbinas hidráulicas de potências elevadas, uso comum também como geradores de pequena ou média potência, acionados geralmente a partir de motores diesel ou pequenas turbinas a vapor, mas neste caso apresenta um número de polos reduzidos.  Máquina síncrona de polos lisos:  Em geral, reduzido número de polos (2 - 4), e apresenta uma elevada rotação (3600 - 1800 Rpm), Uso com turbinas a vapor ou gás (turbogeradores) em potências elevadas (até 2000 MW). (CHABU, 2016)

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