CONCEITOS BÁSICOS DA CONVERSÃO DE ENERGIA
Por: Emidio Monalli • 14/12/2018 • Trabalho acadêmico • 576 Palavras (3 Páginas) • 181 Visualizações
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CONCEITOS BÁSICOS DA CONVERSÃO DE
ENERGIA
Conversão Eletromecânica de Energia
PREMISSAS
A energia na forma elétrica é mais fácil de ser
transmitida e processada;
A energia raramente é disponível na forma
elétrica, geralmente se obtém por conversão;
O agente intermediário do dispositivo de
conversão é o campo magnético;
O processo de conversão considerado será
sempre o eletromecânico.
TIPOS DE DISPOSITIVOS DE CONVERSÃO
TRANSDUTORES – geralmente em medição e
controle. Trabalham com sinais pequenos e
condições lineares. Alto-falantes, microfones,
motores de conjugado, etc.;
ATUADORES – produzem força. Relés, eletroímãs,
etc.;
CONVERSORES CONTÍNUOS – motores e
geradores.
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PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
A energia não é criada nem destruída, ela
apenas muda de forma.
EQUAÇÃO DE BALANÇO DE ENERGIA - 1
Entrada de
Energia
Elétrica
Saída de
Energia
Mecânica
Aumento de
Energia no
campo de
acoplamento
Energia
convertida
em calor
EQUAÇÃO DE BALANÇO DE ENERGIA - 2
Entrada de
Energia
Elétrica
menos
perdas
resistivas
Saída de
Energia
Mecânica
mais perdas
por atrito e
ventilação
Aumento de
Energia no
campo de
acoplamento
mais perdas
magnéticas
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ESQUEMÁTICO DA CONVERSÃO DE ENERGIA
Sistema
Elétrico
Sistema
Mecânico
Campo de
acoplamento
Vt e
i
r
Perdas
ôhmicas
Perdas
magnéticas
Perdas
mecânicas
ENERGIA ELÉTRICA LÍQUIDA DE ENTRADA NO DISPOSITIVO DE ACOPLAMENTO
EQUAÇÃO DE BALANÇO DE ENERGIA - 3
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SISTEMA COM UMA ÚNICA EXCITAÇÃO
Considerando que:
E que: e
Vem que:
ENERGIA NO CAMPO MAGNÉTICO
Admita que não haja movimento:
Para o campo com configuração fixa
Vem que a energia absorvida pelo campo quando de uma variação de fluxo é:
ENERGIA NO CAMPO MAGNÉTICO
Caso o fluxo inicial seja nulo:
Se todos os elementos que produzem perdas são separados e incluídos na fonte
elétrica, o sistema devolverá toda a energia à fonte no ciclo completo do fluxo. Neste
caso o sistema será considerado conservativo.
A energia em um sistema conservativo é uma função apenas de seu estado.
O estado do sistema é descrito pelas variáveis de estado ou variáveis
independentes de estado.
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ENERGIA NO CAMPO MAGNÉTICO
Sabendo-se que:
Desprezando a não-linearidade e a histerese, a energia passa a ser:
E da definição de auto-indutância:
e
Resulta que, a ENERGIA armazenada no campo, com indutância constante é:
DENSIDADE DE ENERGIA NO CAMPO MAGNÉTICO
Sabendo-se que:
Vem
...