Conversao

ETAPA 1

Passo 1:

A conversão eletromecânica estuda os princípios e processos de conversão de energia mecânica em elétrica e elétrica em mecânica.

        A energia é convertida para elétrica pois facilita a transmissão e o processamento, essa troca de energia entre o sistema elétrico e o mecânico é feita por um campo de acoplamento de origem magnética ou elétrica.

        Transdutores:

        São os dispositivos que utilizam de uma forma de energia para transformar em outra. Ex: eletroímã, gerador, microfone.

        Os sistemas de conversão de energia podem ser classificados quanto ao número de campos envolvidos.

        Dispositivo de excitação única: devolve as forças de impulso que não são controladas.

        Dispositivos de 2 ou mais caminhos de excitação: devolve as forças proporcionais aos sinais elétricos e os sinais proporcionais a velocidade.

        Balanço de Energia        

A conversão eletromecânica de energia envolve 4 formas de energia: elétrica, mecânica, magnética e calor. Algumas leis que determinam as características do acoplamento mecânico são a de conservação de energia, a lei dos campos elétricos e magnéticos, as leis dos circuitos elétricos e as leis de Newton da mecânica.

Quando se agrupa as perdas de energia no sistema elétrico, mecânico e no acoplamento, obtemos um balanço de energia modificado, onde a energia elétrica de entrada menos as perdas resistivas será igual a energia mecânica de saída mais as perdas por atrito e ventilação, mais o aumento da energia armazenada no campo do acoplamento envolvendo suas perdas.

Passo 2:

        Números complexos:

        Os números complexos podem ser representados na forma retangular por Z = x + jy ou na forma polar por Z = |Z| * θ.

        Graficamente o eixo X representa a parte real e o Y representa o eixo imaginário. Em um circuito RLC a resistência é representada no eixo real e as reatâncias indutivas e capacitivas são representadas no eixo imaginário.

[pic 1]

        Conversões:

        Retangular para polar:

        Para realizar a conversão da forma polar Z = x + jy é necessário obter o módulo de Z e a fase, para isso deve-se fazer.

|Z| = [pic 2]

Θ = [pic 3]

Z = |Z| * Θ

        Exemplo:

Z = 6 + 8j

|Z| =  =  = 10[pic 4][pic 5]

Θ =  = 53,13o[pic 6]

Z = 10 |53,13o

        

Polar para retangular:

Para realizar a conversão da forma retangular Z = |Z| * Θ  é necessário retirar o cosseno e seno do ângulo Θ e multiplicar pelo módulo, cosseno será a parte real e seno a imaginária.

Parte Real:

X = |Z| * cos Θ

Parte Imaginária:

Y = |Z| * sen Θ

Chegando assim em,

Z = x + jy

Exemplo:

Z = 5 |53,13o

Z = 5 * cos 53,13o + j sen 53,13o

Z = 3 + j4

Operações com números complexos

        Para realizar operações de adição e subtração deve-se usar os números complexos na forma retangular e para realizar operações de multiplicação e divisão deve-se utilizar os números complexos na forma polar.

Adição:

Z1 = 9 + j5    

Z2 = 6 + j4

Z1 + Z2 = (9+6) + j (5+4)

Z = 15 + j9

Subtração:

Z1 = 7 + j3

Z2 = 3 + j5

Z1 – Z2 = (7-3) + (3-5)

Z = 4 – j2

Multiplicação:

Z1 = 2|35o

Z2 = 6|25o

Z1 * Z2 = (2*6) |35+25

Z = 12|60o

Divisão:

Z1 = 10|50o

        Z2 = 5|45o

        Z1 / Z2 = (10/5) |50-45

Z = 2|5o

Passo 3:

As ligações trifásicas são aquelas feitas em 3 fases A,B,C e um neutro.

Tensão de fase: é a tensão entre cada fase e o neutro.

Tensão de linha: é a tensão entre duas fases.

A tensão de linha em uma ligação em Y a tensão de linha é vezes maior que a tensão de fase e está adiantada 30o.[pic 7]

Conexões trifásicas:

Estrela:

[pic 8]

Delta:

[pic 9]

Fórmulas:

Tensões e correntes de linha e fase.

Estrela (Y):

VL =  * VF[pic 10]

IL = IF

Delta (∆):

VL = VF

IL =  * IF[pic 11]

Sequência de fases:

        ABC

        VAN = V |0o V

        VBN = V |-120o V

        VCN = V |-240o V

        ACB

        VAN = V |0o V

VBN = V |-240o V

VCN = V |-120o V

Sistemas de cargas equilibradas:

São sistemas onde as cargas tem uma impedância equivalente igual a zero, fazendo com que a somatória de tensão e correntes seja igual a zero.