Eletricidade Aplicada

DESAFIO

A transmissão de energia elétrica é um problema bastante presente em todos os segmentos da Engenharia. Desde a geração até a distribuição ao consumidor final, passando por transformadores, retificadores, entre outros, identificando as diversas funcionalidades.

Portanto, é essencial reconhecer e compreender os princípios da corrente alternada, dos circuitos monofásicos, o conceito de potência e fator de potência, bem como sua correção, identificação, ligação, partida e manutenção de geradores e motores de corrente alternada e de transformadores, sistemas trifásicos, potência em cargas trifásicas equilibradas e equipamentos de manobra, proteção e medição.

Objetivo do Desafio

O objetivo desta ATPS é fazer com que você e sua equipe possam avaliar os sistemas de transmissão elétrica em nosso país, por meio de relatórios reflexivos, que deverão ser entregues ao final desta atividade.

ETAPA 1

Aula-tema: Princípios de Corrente Alternada. Geração, Valores Médios e Eficazes. Esta atividade é importante para que você conheça as principais diferenças entre as correntes alternada e contínua, mostrando as aplicações, vantagens e desvantagens quanto à adoção de cada modalidade.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar, em sites e livros, sobre as diferenças entre corrente alternada e corrente contínua, e quais são os geradores que podem dar esta funcionalidade à corrente elétrica.

Sites sugeridos para pesquisa

• Circuitos de Corrente Alternada. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PdNlE1clNYSG5NWG8/edit?usp=sha

ring>. Acesso em: 7 maio 2013.

• Corrente Alternada. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B2Dg6M68CsXMRHJhazN3YTFNREE/edit?usp=s

haring>. Acesso em: 30 abr. 2013.

• Fontes de Geração de energia no Brasil. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PddFBzbHQzMVYwM1E/edit?usp=s

haring>. Acesso em: 8 maio 2013.

Corrente Alterna ou Alternada

Aparece com as abreviaturas C.A. (de corrente alterna/alternada) ou A.C. (do inglês, alternating current).

Como o nome sugere, é o tipo de corrente que alternaconstantemente de sentido. Nesta corrente não existem pólos, mas sim fases, pois os condutores variam continuamente de polaridade. Estas variações sucedem-se a uma determinada frequência que, no caso dos países europeus é de 50 vezes num segundo (50 Hz) e nos países americanos é de 60 vezes num segundo (60 Hz). Podemos encontrar este tipo de corrente nas nossas casas, nas centrais eléctricas, nos alternadores dos automóveis, entre tantos outros.

Corrente Contínua ou Corrente Galvânica

Aparece com as abreviaturas C.C. (de corrente contínua) ou D.C. (do inglês, direct current).

É a corrente que circula sempre num único sentido, daí o nome decontínua. Ou circula no sentido do pólo positivo para o pólo negativo, se considerarmos o sentido convencional da corrente, ou circula do pólo negativo para o pólo positivo, se considerarmos o sentido da corrente dos electrões. Este tipo de corrente é encontrada nos dispositivos que têm dois pólos: um pólo negativo e um pólo positivo. As pilhas e as baterias são os melhores exemplos onde é possível encontrar este tipo de corrente.

Tipos de Geradores:

Os geradores podem ser divididos numa enorme quantidade de tipos, de acordo com o aspecto que se leve em conta. Além dos dois grupos mais gerais - geradores de corrente contínua e de corrente alternada -, os dínamos podem ser, quanto ao número de polos, dipolares e multipolares; quanto ao enrolamento do induzido, podem ser em anel e em tambor; quanto ao tipo de excitação, autoexcitados e de excitação independente.

O enrolamento em anel adotado por Gramme está praticamente em desuso. O enrolamento induzido consiste num cilindro oco em torno do qual se enrola continuamente o fio isolado que constitui a bobina. O enrolamento em tambor, inventado por Siemens, consiste num cilindro em cuja superfície externa está disposta as bobinas do induzido.

Essas bobinas são colocadas em ranhuras existentes na superfície do tambor, sendo suas duas pontas soldadas às teclas do coletor. Conforme a maneira como é feita essa ligação, os enrolamentos são classificados em imbricados e ondulados e podem ser regressivos ou progressivos.

A corrente para a excitação do campo magnético pode ser fornecida pelo próprio gerador. Nesse caso, diz-se que o gerador é autoexcitado. Quando a corrente para a excitação é fornecida por uma fonte exterior, o gerador é de excitação independente. De acordo com a forma de ligação entre as bobinas do indutor e do induzido nos geradores autoexcitados, diz-se que estes têm excitação dos tipos:

série: quando as bobinas excitadoras são constituídas por poucas espiras de fio e ligadas em série com o induzido;

shunt ou paralelo: quando o indutor e o induzido são ligados em derivação;

compound: quando existem bobinas excitadoras ligadas em série e em paralelo com o induzido. Este é o tipo de excitação mais comumente usado nos dínamos.

Analogamente aos dínamos, os alternadores podem ter enrolamento imbricado ou ondulado. Podem ainda ter enrolamento em espiral e em cadeia. Naquele, as bobinas de um mesmo grupo são ligadas de tal maneira que o bobina mento final tem forma de espiral. Quanto ao número de fases, os alternadores podem ser monofásicos, difásicos e trifásicos. Os geradores monofásicos são atualmente muito raros, já que a corrente monofásica pode ser obtida a partir de geradores trifásicos.

Ainda se podem citar alguns tipos especiais de dínamos de uso relativamente reduzido: o unipolar ou homopolar, o gerador de três escovas e o de polo diverso. Em linhas gerais, a construção de dínamos é semelhante à dos alternadores. A principal diferença está no coletor segmentado para retificação