Conversão de Energia I

Unidade I: Circuitos Magnéticos

Universidade Federal do ParanáSetor de TecnologiaDepartamento de Engenharia Elétrica

Unidade I: Circuitos Magnéticos

Aula I.1

Prof. Clodomiro Vila

Bibliografia

FITZGERALD, A. E., KINGSLEY Jr. C. E UMANS, S. D. Máquinas Elétricas:com Introdução à Eletrônica De Potência. 6ª Edição, Bookman, 2006.Capítulo 1 – Circuitos magnéticos e materiais magnéticos

KOSOW, I. Máquinas Elétricas e Transformadores. Editora Globo. 1986.

Não comenta muito sobre circuito magnéticos

TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de

Conversão de Energia I

TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de Máquinas Elétricas. LTC, 1999. Capítulo 1 – Teoria e circuitos magnéticos Pag. 1 - 33

Bim, Edson. Máquinas Elétricas e Acionamento. Editora Elsevier, 2009.

Capítulo 1 – Circuitos magnéticos Pag. 1 - 34

Conversão Eletromecânica da Energia

Conversão Eletromecânica da Energia

INTRODUÇAO

� Estudo dos dispositivos usados na conversão

eletromecânica de energia.

� Maquinas elétricas eletromagnéticas rotativas

e estáticas

� Material ferromagnético atuam como meio de� Material ferromagnético atuam como meio de

transferência e conversão de energia.

� Objetivo desta Unidade: Ferramentas básicas

para analise de sistemas que usam campos

magnéticos, propriedades de materiais

magnéticos.

http://www.youtube.com/watch?v=1k4gGqGhVdo

Regra da mão direita para determinar o sentido do campo magnético

http://www.youtube.com/watch?v=8hXwViR6NuY

http://www.youtube.com/watch?v=5V5MRo7A5RA&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=A5LhKP-EnJ4&feature=related

H = Intensidade de campo magnético em [A/m]B =Densidade de fluxo magnético em [Webers/m^2] ou em Tesla.µ = permeabilidade em Ampere-espira-metro (Aem) ou H/mµr = Permeabilidade relativa Ampere-espira-metro (Aem) ou H/mµo = Permeabilidade do vácuo Ampere-espira-metro (Aem) ou H/mN = Número de espiras;I = corrente que circula pelas espiras [A];

lC = comprimento médio do núcleo magnético [m].

Fluxo e densidade de fluxo magnético

S

i J d dS

A B Aφ= ⋅ ⇒ = ⋅∫ ∫

Os circuitos magnéticos são mais facilmente compreendidos quando feitauma analogia com os circuitos elétricos.

Nessa analogia a corrente do circuito elétrico é comparada ao fluxomagnético no circuito magnético.

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S S

Onde:

J = densidade de corrente [A/m2];

B = densidade de fluxo [Wb/m2];

Φ = fluxo magnético [Wb];

A = superfície plana na qual passa o

fluxo ou corrente [m2];

Fluxo e densidade de fluxo magnético

αφ cos⋅⋅= SB

Onde:

B = densidade de fluxo [Wb/m2];

Quando a densidade de fluxo é constante ao longo de toda superfícieanalisada, temos:

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B = densidade de fluxo [Wb/m2];

Φ = fluxo magnético [Wb];

S = superfície plana na qual passa o

fluxo ou corrente [m2];

A unidade da densidade de fluxo é o Tesla representado por [ T ], que éigual a [Wb/m2].

Permeabilidade relativa do material magnético é

análogo a condutividade do material num circuito

elétrico.B

Hµ =

Obs. A permeabilidade do material não é

constante.

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constante.

)]/([104 7

0 AmWb ⋅⋅⋅= −πµ

µ0

= permeabilidade magnética do vácuo

ExercícioA bobina de um núcleo magnético toroidal de comprimento médio igual a29 [cm] tem 100 espiras. Determine a intensidade de campo magnético nonúcleo quando a corrente contínua é 0,0166 [A]. Supor que o campo sejauniforme.

0116,010029,0 ⋅=⋅H

iNlH ⋅=⋅

Solução: Supondo campo uniforme, temos:

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0116,010029,0 ⋅=⋅H

]/[724,5 mAH =