01 - Aula Conv. Eletromecânica de Energia

Conversão Eletromecânica de Energia

Marcio Cardoso

Conversão Eletromecânica de Energia

• O que significa conversão eletromecânica de energia?

Conversão Eletromecânica de Energia

• Energia elétrica em energia radiante (visível ou não);

• Energia hidráulica em energia mecânica (represas);

• Energia elétrica em energia mecânica (máquinas rotativas ou motores);

• Energia mecânica em energia elétrica (máquinas geradoras).

Conversão Eletromecânica de Energia

• O Princípio de conservação de energia nos diz que:

• Não se pode criar ou destruir a energia, apenas transformá-la.

Conversão Eletromecânica de Energia

• Tipos de conversores eletromecânicos de energia:– Transdutores;

• Medição e controle;• Relação entrada / Saída Linear;• Em geral operam com sinais de baixa potência;• Ex: Microfones, sensores e auto falantes;

Conversão Eletromecânica de Energia

• Tipos de conversores eletromecânicos de energia:– Dispositivos de produção de força;

• Solenóides e relés;

– Equipamentos de conversão contínua de energia;

• Motores e Geradores.

Conversão Eletromecânica de Energia

• A energia é convertida para a forma elétrica devido a:– Facilidade de transmissão;– Facilidade de processamento;

Conversão Eletromecânica de Energia

• Quando temos o processo de conversão, trabalhamos algumas formas de energia;– Elétrica;– Mecânica;– Magnética;– Calor;

Conversão Eletromecânica de Energia

Conversão Eletromecânica de Energia

• Balanço energético:

Energia Disponível na

Forma Mecânica

Energia Convertida em

Calor

Energia no Campo do

Acoplamento

Energia Disponível na Forma Elétrica

+ +

=

Conversão Eletromecânica de Energia

Energia Convertida em

Calor

Efeitos Joules R x I²

Atritos e ventilação

Histereses e Foucault

Fontes de Energias

• Fontes de Energia Convencional;– Baixo Custo;– Tecnologia difundida;– Grandes Impactos ambientais;

• Fontes de Energia Alternativas;– Alto Custo;– Tecnologia específicas;– Solução para diminuir grandes impactos.

Energia Não - Renováveis

• Térmica;– Carvão; Petróleo, Gás Natural;

• Nuclear;– Fissão Nuclear (Urânio); Fusão (Detério);

Energia Térmica

• Carvão;– Combustível mais barato;– O Primeiro utilizado na produção elétrica;– Era utilizado em todas as indústrias;– Uso doméstico;

Os poluentes resultantes da sua combustão produzem a formação de cinzas, dióxido de enxofre e óxidos de azoato.

Energia Térmica

• Petróleo;– Permite obter os mais variados combustíveis;

Energia Térmica

• Gás Natural;– Combustível fóssil de origem semelhante ao

do petróleo;– Principal diferença que não há necessidade

de se refinar.

Energia Térmica

• Nuclear;– É produzida a partir da fissão ou fusão dos

átomos;– Utiliza o urânio;– Perigo de explosão nuclear;– Dificuldade de descarte dos resíduos;

Energias Renováveis

• Biomassa;

• Solar;

• Eólica;

• Geotérmica;

• Maremotriz;

• Hidráulica;

Energias Renováveis

• Eólica;– Gerada pelo vento;– Aproveita-se da energia cinética do vento,

através do deslocamento do ar;– Pode ser transformada em mecânica ou

elétrica;– Para produção de energia elétrica, só se

torne interessante quando se possui ventos velocidades média ou superior de 6m/seg.

Energias Renováveis

• Hidráulica;– Utiliza a força cinética do rios, e a converte

em energia elétrica;

Energias Renováveis

• Biomassa;– Líquidas;

• São de origens chamadas “culturas energéticas”;

– Gasosas;• É encontrada nos afluentes agropecuários,

provenientes da agroindústria;

– Sólidas;• Produtos e resíduos da agricultura;

Energias Renováveis

• Solar;– Obtida através do aproveitamento das

radiações solares;– Reúne três grandes vantagens:

• Abundância, Renovável e Abundante;

– Utilização doméstica;

Energias Renováveis

• Geotérmica;– Utilização das altas temperaturas

subterrâneas para aquecimento de água;– Geração de energia elétrica através do vapor;

Energias Renováveis

• Maremotriz;– Tubos semi-flutuantes de 30 metros, ligados

entre si por uma articulação móvel e colocados em série na transversal das ondas;

– Os tubos são movidos um de cada vez injetando um óleo de alta pressão que movimenta a turbina dos geradores.

Energias Renováveis

Fontes de Energias - Revisão

Bibliografia

• FITZGERALD, A. E., KINGSLEY Jr. C. E UMANS, S. D. Máquinas Elétricas: com Introdução à Eletrônica De Potência. 6ª Edição, Bookman, 2006. Capítulo 3 – Princípios de Conversão Eletromecânica da Energia

• TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de Máquinas Conversão de Energia I Elétricas. LTC, 1999. Capítulo 3 – Princípios de Conversão Eletromecânica da Energia

• Bim, Edson. Máquinas Elétricas e Acionamento. Editora Elsevier, 2009. Capítulo 3– Princípios de Conversão Eletromecânica da Energia

Exercícios

• Existe energia totalmente limpa?

• Conseguimos substituir todas as energias não-renováveis?

• Quais fatores podem impedir a aplicação de energias renováveis?