Engenharia Elétrica E Instrumentação
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Engenharia Elétrica E Instrumentação - Jideon F Marques
ENGENHARIA ELÉTRICA E INSTRUMENTAÇÃO
ENGENHARIA ELÉTRICA E INSTRUMENTAÇÃO
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Conteúdo
UNIDADE I
MÁQUINAS DC
1-29
1.1
Circuitos trifásicos, uma revisão
01
1.2
Construção de máquinas DC
08
1.3
Teoria de Operação de Geradores DC
09
1.3.1 Equação EMF do Gerador
11
1,4
Características dos Geradores DC
12
1,5
Princípio de Funcionamento dos Motores DC
18
1.5.1 Equação de Torque
19
1,6
Tipos de motores DC e suas características
19
1.6.1 Tipos de Motores CC
19
1.6.2 Características do Motor CC
22
1,7
Controle de Velocidade de Motores DC
24
1,8
Formulários
28
1,9
Problemas
28
UNIDADE II
TRANSFORMADOR
29-43
2.1.
Introdução
29
2.1.1 Classificação do Transformador
30
2.1.2 Enrolamentos Primário e Secundário
30
2.1.3 Funções das Partes do Transformador
31
2.1.4 Princípio de Operação
31
2.1.5 Transformador Ideal
31
2.2
Construção de Transformador Monofásico e
Princípio da Operação
31
2.3.
Equação EMF do Transformador
33
2.4.
Transformador sem carga
39
2,5
Transformador em carga
34
2.6
Circuito Equivalente do Transformador
35
2.6.1 Circuito Equivalente do Transformador Referido ao Primário
35
2.6.2 Circuito Equivalente Aproximado do Transformador 38
2.6.3 Circuito Equivalente do Transformador Referido ao Secundário
38
2.7
Regulagem do Transformador
39
2,8
Perdas e Eficiência do Transformador
39
2.9
Eficiência durante todo o dia
39
2.10
Transformador automático
40
2.11
Problemas
42
UNIDADE
MÁQUINAS DE INDUÇÃO E SÍNCRONAS
III
MÁQUINAS
43-
61
3.1
Tipos, Construção e Funcionamento de 3 Fases Motor de indução
43
3.2
Circuito equivalente
45
3.3
Construção de motores de indução monofásicos 47
3.3.1 Estator do Motor de Indução Monofásico 47
3.3.2 Rotor do Motor de Indução Monofásico
48
3.3.3 Princípio de funcionamento do motor de indução 49
monofásico
3.4
Tipos de motores de indução monofásicos
49
3,5
Teoria do campo giratório duplo
49
3.6
Métodos Iniciais
49
3.6.1 Motor de fase dividida de resistência 50
Motor de Partida do Capacitor 51
Motor de partida do capacitor e de funcionamento do capacitor 51
Motor de pólo sombreado 52
Tipos, Construção e Princípio de Funcionamento do Alternador 53
Tipos de alternador 53
Construção e princípio de funcionamento do Alternador 54
Equação de EMF induzida 55
Regulação de tensão 56
Princípio de funcionamento e métodos de Partida de Motores Síncronos 58
Curvas em V 60
UNIDADE IV FUNDAMENTOS DE MEDIÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO 61-81
4.1
Características Estáticas e Dinâmicas de Medição 61
4.2
Erros na medição
65
4.3
Transdutores
67
4.4.
Transdutores de resistência
71
4,5
Medidor de tensão
73
4.6
Termistores
74
4.7
Transdutores capacitivos
76
4,8
Transdutor piezoelétrico
77
4.9
Transdutores Indutivos Variáveis
79
4.9.1 LVDT
79
4.9.2 RVDT
80
UNIDADE DE INSTRUMENTOS VANÁLOGOS E DIGITAIS 81-122
Voltímetro Digital (DVM) 81
Multímetro Digital (DMM) 84
Osciloscópio de armazenamento 85
Comparação de instrumentos analógicos e digitais 87
Ponte de pedra de trigo88
ponte dupla de Kelvin90
Ponte Maxwell90
Schering Bridge92
Ponte de Viena 93
Q-Meter94
ENGENHARIA ELÉTRICA E INSTRUMENTAÇÃO
UNIDADE DE MÁQUINAS IDC 9
Circuitos trifásicos, uma revisão. Construção de máquinas de corrente contínua –
Teoria de funcionamento de geradores de corrente contínua – Características dos geradores de corrente contínua – Princípio de funcionamento de motores de corrente contínua – Tipos de motores de corrente contínua e suas características – Controlo de velocidade de motores de corrente contínua – Aplicações.
UNIDADE IITRANSFORMADOR9
Introdução - Construção e princípio de operação do transformador monofásico -
Equação EMF do transformador - Diagrama fasorial sem carga do transformador -
Diagrama fasorial do transformador em carga - Circuito equivalente do transformador
- Regulação do transformador - Perdas e eficiência do transformador - Eficiência durante todo o dia -autotransformadores .
UNIDADE III MÁQUINAS DE INDUÇÃO E MÁQUINAS SÍNCRONAS 9
Princípio de funcionamento de motores de indução trifásicos – Construção – Tipos –
Circuito equivalente – Construção de motores de indução monofásicos – Tipos de motores de indução monofásicos
– Teoria do campo giratório duplo – métodos de partida – Princípios do alternador –
Detalhes de construção – Tipos – Equação de CEM induzida – Regulação de tensão.
Métodos de partida de motores síncronos – Equação de torque – Curvas V – Motores síncronos.
UNIDADE IV BÁSICOS DE MEDIÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO 9
Características Estáticas e Dinâmicas de Medição – Erros na Medição – Classificação de Transdutores – Resistivo Variável – Strainguage, termistor RTD – transdutor –
Transdutor Capacitivo Variável – Microfone Capacitor – Transdutor Piezo Elétrico –
Transdutor Indutivo Variável – LVDT, RVDT
UNIDADE DE INSTRUMENTOS VANÁLOGOS E DIGITAIS 9
DVM, DMM – Osciloscópio de armazenamento. Comparação dos modos de operação analógico e digital, aplicação do sistema de medição, erros. Medição de pontes R, L e C,
Wheatstone, Kelvin, Maxwell, Anderson, Schering e Wien Medição de Indutância, Capacitância, Resistência efetiva em alta freqüência, Q-Meter.
LIVROS DE TEXTO:
1. IJ Nagarath e Kothari DP, Máquinas Elétricas
, McGraw-Hill Education (Índia) Pvt Ltd 4ª Edição, 2010
2. AKSawhney, A Course in Electrical & Electronic Measurements and Instrumentation
, Dhanpat Rai and Co, 2004.
REFERÊNCIAS:
1. Del Toro, Fundamentos de Engenharia Elétrica
Pearson Education, Nova Delhi, 2007.
2. WDCooper & ADHelfrick, Modern Electronic Instrumentation and Measurement Techniques
, 5ª Edição, PHI, 2002.
3. John Bird, Teoria e Tecnologia do Circuito Elétrico
, Elsevier, Primeira Edição Indiana, 2006.
4. Thereja .BL, Fundamentos de Engenharia Elétrica e Eletrônica
, S Chand & Co Ltd, 2008.
5. HSKalsi, Instrumentação Eletrônica
, Tata Mc Graw-Hill Education, 2004.
6. JBGupta, Medições e Instrumentação
, SK Kataria & Sons, Delhi, 2003.
UNIDADE I
MÁQUINAS DC
Circuitos trifásicos, um sistema polifásico de revisão Circuito ou sistema em que as fontes CA operam na mesma frequência, mas fases diferentes, são conhecidos como polifásicos.
Sistema de duas fases
Um gerador consiste em duas bobinas colocadas perpendicularmente uma à outra.
A tensão gerada por um está atrasada em 90 em relação ao outro.
Sistema Trifásico
Um gerador consiste em três bobinas separadas por 120 . As tensões geradas são iguais em magnitude, mas fora de fase em 120 . O sistema trifásico é o sistema polifásico mais econômico.
Importância do Sistema Trifásico
Transmissão de potência uniforme e menor vibração das máquinas trifásicas.
A potência instantânea em um sistema 3 pode ser constante (não pulsante).
Motores de alta potência preferem um torque constante, especialmente aquele criado por um campo magnético rotativo.
O sistema trifásico é mais econômico que o monofásico. A quantidade de fio necessária para um sistema trifásico é menor do que a necessária para um sistema monofásico equivalente.
Geração
trifásica
Fig. 1.1 Gerador trifásico