Constituição das Máquinas Eléctricas

MÁQUINAS ELÉCTRICAS I 2003 / 2004 SE

FEUP

LEEC

TLME1 - 1

Constituição das Máquinas Eléctricas 1.

Introdução

As máquinas eléctricas são constituídas por: circuitos eléctricos, c i r c u i t o magnético e orgãos mecânicos. Mas, para cada tipo de máquina eléctrica estas diferentes partes constituintes têm uma construção própria que se traduz n u m orgão de máquina específico, como se verifica pela observação cuidada dessas máquinas eléctricas

2. Objectivos Os objectivos deste trabalho de Laboratório são: contactar com os diferentes tipos de máquinas eléctricas; elaboração de uma relatório descritivo. Tomada de apontamentos no local — esboço (ou esquisso) legendado. Utilização de ferramentas.

3. Bibliografia M. Kostenko L. Piotrovsky; “Máquinas Eléctricas”, Vol. 1 e Vol. 2 Na Biblioteca existem diversos livros de Máquinas Eléctricas que poderão servir para fundamentar ou para ilustrar o relatório a apresentar neste trabalho.

4. Trabalho a Efectuar 4.1.

Material Necessário – Máquina de Corrente Contínua Aberta Máquina de Corrente Contínua – – Transformador trifásico – Máquina Síncrona Trifásica – Motor de Indução Trifásico Aberto – Motor de Indução Trifásico – Ferramentas específicas – Multímetro

4.2.

Modo de Proceder

© Manuel Vaz Guedes, 2003

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4.2.1

—2—

Transformador Trifásico

Observar os aspectos construtivos do transformador trifásico; aspecto construtivo do núcleo; atender à técnica de isolamento dos enrolamentos; verificar a possibilidade de diversos tipos de ligações das três bobinas do enrolamento primário e do enrolamento secundário — Dy o. Tipo de arrefecimento: circuito de arrefecimento; Circuito elementar de medida. Registo de dados, de observações e de valores obtidos. Modo de proceder – Observar o Transformador Trifásico ● ✍ Tomar nota dos valores da chapa de características ✎ Tomar nota da informação necessária para fazer o relatório final Circuito Eléctrico — constituição, material condutor, material isolante, terminais, acabamento Circuito Magnético — constituição, material, tipo de empacotamento, cantos do circuito Orgãos Mecânicos — constituição, materiais estruturais, os diversos orgãos e a sua função, ▲ Ligar as bobinas de fase do transformador com fio condutor de forma a montar um transformador Dy o. V V

√ ☎ —

Chamar o docente para verificação fazer uma montagem de medida para confirmar a razão de transformação do transformador Dy o ( e m v a zi o) o ✍

…

4.2.2.

2

p od e r á s e r u t i l i z a d o a p e n a s u m m u l t í m e t r o c om o v ol t í m e t r o ( A TEN ÇÃ O à e s c o l h a d a s e s c a l a s ) Tomar nota dos valores e de todos os pormenores importantes da montagem necessários à elaboração do relatório

✍ Reverificar todas as notas importantes e necessárias à elaboração do relatório Continuar o trabalho com,

Máquina de Corrente Contínua

Observar os aspectos construtivos da máquina de corrente contínua. Os materiais. U m a máquina eléctrica rotativa. A colocação dos pólos ( estator ). O circuito do induzido. O tipo de colector e as escovas. Chumaceiras ( mancais ). Modo de proceder – Observar a Máquina de Corrente Contínua (aberta) lTomar nota dos valores da chapa de características ✎ Tomar nota da informação necessária para fazer o relatório final Circuito Eléctrico estatórico— constituição, material condutor, material isolante, terminais, acabamento © Manuel Vaz Guedes, 2003

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☎ ✍

2 ✍

2

4.2.3.

✍

—3—

Circuito Eléctrico rotórico— constituição, material condutor, material isolante, colocação nas ranhuras rotóricas, colector de lâminas, escovas Circuito Magnético — diferença entre o circuito magnético estatórico e o rotórico: maciço–chapeado. Expansões polares - constituição. Número de pólos Orgãos Mecânicos — constituição; materiais estruturais; os diversos orgãos e a sua função; carcaça, tampas, chumaceiras (mancais), ventilador, porta-escovas Chamar o docente para verificação Tomar nota de todos os pormenores importantes necessários à elaboração do relatório Observar a Máquina de Corrente Contínua existente no LME Tomar nota de todos os pormenores importantes necessários à elaboração do relatório Reverificar todas as notas importantes e necessárias à elaboração do relatório

Máquina Eléctrica Síncrona

Observar os aspectos construtivos da máquina eléctrica síncrona. Os materiais. Uma máquina eléctrica rotativa. A colocação dos pólos (roda polar). O circuito do induzido. O tipo de colector e as escovas. Chumaceiras. Modo de proceder – Observar a Máquina Eléctrica Síncrona — máquina existente no LME ● ✍ Tomar nota dos valores da chapa de características ✎ Tomar nota da informação necessária para fazer o relatório final Circuito Eléctrico estatórico— constituição, material condutor, material isolante, terminais, acabamento Circuito Eléctrico rotórico— constituição, material condutor, material isolante, bobinas indutoras, colector de anéis, escovas Circuito Magnético — circuito magnético estatórico e o rotórico (colocação da roda polar). Expansões polares - constituição. Número de pólos Orgãos Mecânicos — constituição; materiais estruturais; os diversos orgãos e a sua função; carcaça, tampas, chumaceiras, porta-escovas ☎ Chamar o docente para verificação ✍ Tomar nota de todos os pormenores importantes necessários à elaboração do relatório

2

✍

© Manuel Vaz Guedes, 2003

Reverificar todas as notas importantes e necessárias à elaboração do relatório

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4.2.4.

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Motor Eléctrico de Indução

Observar os aspectos construtivos de um motor eléctrico de indução trifásico com o rotor em curto-circuito. Os materiais. Uma máquina eléctrica rotativa simples. O circuito rotórico (gaiola). O circuito do indutor. Ventilador. Utilização de ferramentas Modo de proceder – Observar o Motor de Indução Trifásico — máquina cortada do LME – Observar o Motor de Indução Trifásico — máquina completa ● ✍ Tomar nota dos valores da chapa de características ✍ Tomar nota de todos os pormenores importantes necessários à elaboração do relatório ☎ Chamar o docente para acompanhamento
 Efectuar a desmontagem do motor de indução trifásico completo utilizando devidamente as ferramentas

2

Observar a figura onde estão identificados os diferentes orgãos (Catálogo de Fabricante)

✎

2 ❈ ✍ ✎

5.

Tomar nota da informação necessária para fazer o relatório final Circuito Eléctrico estatórico— constituição, material condutor, material isolante, terminais, acabamento Circuito Eléctrico rotórico— constituição, material condutor Circuito Magnético — circuito magnético estatórico e o rotórico. Número de pólos (determinação) Orgãos Mecânicos — constituição; materiais estruturais; os diversos orgãos e a sua função; carcaça, tampas, chumaceiras, ventilador ✍ Tomar nota de todos os pormenores importantes ☎ Chamar o docente para verificação   Efectuar a montagem do motor  Verificar que ainda funciona ✍

Reverificar todas as notas importantes e necessárias à elaboração do relatório

Elaborar o relatório

Relatório Apresentar, atendendo às indicações iniciais deste guia, um relatório com desenhos e com:

© Manuel Vaz Guedes, 2003

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• uma introdução geral a cada tipo de máquina, descrevendo os aspectos construtivos que a distinguem e as aplicações mais usuais; • o registo dos valores lidos; • a descrição sumária de cada máquina eléctrica observada e com a descrição específica dos seus orgãos constituintes; • o registo dos valores lidos, e • qualquer pormenor de interesse observado durante a execução deste trabalho de Laboratório

NB 6.

O relatório deverá ser ilustrado com desenhos (tipo esboço ou esquisso) feitos pelos alunos. Poderá conter fotografias digitais da autoria dos membros do grupo.

Temas de Desenvolvimento

Desenvolver dois, e só dois, dos seguintes temas

… utilizar no máximo três (3) páginas A4 manuscritas incluindo as ilustrações … TD_1.1

Segurança — importância dos aspectos de segurança no trabalho de oficina com máquinas eléctricas.

TD_1.2

Ferramentas executar.

TD_1.3

Circuito Magnético — salientar os diferentes aspectos que pode assumir o circuito magnético nos diferentes tipos de máquinas eléctricas

TD_1.4

Mancais — realçar a importância e caracterizar os diferentes tipos de mancais utilizados nas máquinas eléctricas

— importância da utilização da ferramenta adequada à operação a

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© Manuel Vaz Guedes, 2003

Máquinas Eléctricas

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Resenha Histórica

O f i c i n a do s S e r v i ç o s E l é c t r i c o s

Edíficio para os Serviços Eléctricos (1920)

Na época em que se começavam a generalizar as instalações eléctricas industriais considerava-se que uma instalação industrial de razoável importância deveria dispor de u m serviço individualizado capaz de lhe assegurar um bom e permanente funcionamento — u m serviço eléctrico. Para que o serviço pudesse corresponder a todo o tipo de solicitações possíveis era necessário que dispusesse de uma oficina, u m local de trabalho individualizado da oficina do serviço mecânico, onde fosse possível realizar a s operações de reparação e de manutenção do material eléctrico. Entre o material eléctrico a reparar nessa oficina estavam as máquinas eléctricas que, devido à sua variedade, aos seus aspectos construtivos e aos materiais isolantes então utilizados, necessitavam de muitas e diversificadas manipulações. Justifica-se, dessa forma, que a oficina dos serviços eléctricos tivesse um desenho fortemente influenciado pela reparação de máquinas eléctricas. No caso da figura apresentada os serviços eléctricos estão instalados em edifício próprio, que compreende três áreas separadas. Na área que constitui a oficina estariam a uma plataforma de ensaios, a bobinagem e a afinação. Essencialmente, a plataforma de ensaios era constituída por um maciço no qual © Manuel Vaz Guedes, 1998

estavam encravados perfilados de ferro em U de forma a poderem fixar parafusos de cabeça quadrada que permitam prender as patas das máquinas eléctricas rotativas. No caso de ensaio dos motores a carga mecânica era u m gerador de corrente contínua alimentando u m reóstato (líquido ) e no caso de ensaio dos geradores a carga eléctrica era esse reóstato, sendo a máquina primária um motor eléctrico de potência adequada e disponível no momento. A bobinagem seria feita na zona central dessa parte do edifício e a afinação na restante parte onde existiriam algumas máquinas-ferramenta. Na parte central do edifício estaria u m escritório (em zona fechada, mas vidrada ) e o armazém de consumíveis com um balcão de distribuição. Na terceira parte do edifício, que serviria à recepção do material, estariam várias plataformas, os armários do material auxiliar e uma estufa para secar as máquinas eléctricas. A deslocação do material pesado entre a s diversas partes do edifício, e entre o serviço eléctrico e a empresa industrial, seria feita por pequenos carros, com rodas de pequeno diâmetro deslocando-se sobre carris. •