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Manuel Vaz Guedes

Trabalhos de Laboratório de Máquinas Eléctricas

Execução e Relatório

Porto

2006

Execução e Relatórios 1

Manuel Vaz Guedes; 2006

Execução do Trabalho

Na execução dos Trabalhos de Laboratório de Máquinas Eléctricas (TLME) háque atender aos seguintes aspectos genéricos:

• um trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas destina-se acomplementar o ensino das matérias das disciplinas da área científica deMáquinas Eléctricas, através da realização objectiva da montagem deum conjunto de aparelhagem — máquinas eléctricas, instrumentos demedida, aparelhos de protecção, condutores eléctricos, aparelhagemauxiliar —, da realização de um conjunto de actos de experimentação, eda recolha, registo e interpretação de um conjunto de valores numéricose de informações;

• faz parte da realização de um trabalho de Laboratório de MáquinasEléctricas a elaboração de um relatório final dentro das regrasadoptadas, e adiante explicitadas (ver Relatório);

• um trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas será realizado comotrabalho de grupo, com uma dinâmica escolhida, seguida e controladaresponsavelmente pelo grupo de alunos;

• um trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas será definido numguia onde estão explicitados os objectivos, o esquema eléctrico dasmontagens, a ordem de execução, os elementos a recolher e os temas adesenvolver no relatório;

• a realização global de um trabalho de Laboratório de MáquinasEléctricas tem as seguintes partes:

preparação do trabalho — fora e antes da aula

realização do trabalho — na aula

a elaboração de um relatório — fora e depois da aula

a entrega do relatório no prazo e local imposto

• um trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas deve ser realizado deuma forma aprofundada, responsável e criativa para ser bemaproveitada a oportunidade de participação numa aprendizagemorientada e com carácter experimental (sempre muito cara e complexa).

A estes aspectos genéricos juntam-se um conjunto de regras e conselhos baseadosna experiência acumulada.

Note que o docente tem conhecimento que os Trabalhos de Laboratório deMáquinas Eléctricas dão trabalho a realizar completamente e que irão

ocupar algum tempo de estudo. Mas também sabe que o trabalho não éexcessivo e que o tempo ocupado só se torna demasiado devido a

dificuldades que os alunos devem vencer nesta fase da sua aprendizagemda sua profissão futura.



Atitude

A realização de um trabalho experimental num Laboratório de Máquinas Eléctricas exige

uma atitude da parte do aluno participante que pode ser caracterizada por:

seriedade e responsabilidade

atenção

competência

Seriedade e Responsabilidade — apesar da tradicional boa disposição

académica, um Laboratório não é local para partidas, piadas,

brincadeiras, ... Num Laboratório deverá ser adoptada uma atitude

de cuidado responsável com os outros alunos e com o material

didáctico e de respeito absoluto pelas Regras de Segurança, o que se

traduz numa postura de empenhamento sério e consciente na

realização de todas as operações necessárias à execução do trabalho.

É inadmissível: a saída do lugar para uma visita social aos colegas dos outrosgrupos; a realização de exercícios de ginástica (mesmo para aquecimento!); produzir

ruído para autoprovar a existência pessoal; afectar os resultados do trabalho dosoutros grupos; não aproveitar a oportunidade de aprendizagem.

Atenção — durante a realização do trabalho no Laboratório toda a actuação

do aluno deve ser realizada com atenção às consequências daí

resultantes, ultrapassando a atitude passiva e medíocre de mera

realização sequencial das instruções do guia dos trabalhos.

Salienta-se a importância da necessidade de o trabalho de Laboratório serpreparado antes da aula.

Competência — o aluno deverá preparar e executar o trabalho tendo

presentes os conhecimentos adquiridos ao longo da sua vida escolar

aplicando naturalmente esses conhecimentos em cada acção a

executar no Laboratório.

Ao fim de tantos anos de estudo o aluno deve saber utilizar eficazmente osinúmeros conhecimentos que foi adquirindo no sistema de ensino que frequentou.



Realização do Trabalho de Laboratório

Toda a realização de um Trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas deve estarsubordinada à SEGURANÇA da sua execução.

• Devem ser respeitados os Regulamentos de Segurança e as Normas aplicáveis;

• Deve atender-se a que as máquinas eléctricas armazenam, no campo magnético,consideráveis quantidades de energia, que terá de ser libertada nos momentos emque por condições defeituosas, ou por manipulação, são intempestivamenteabertos os circuitos eléctricos (fenómenos transitórios);

Antes de alterar as ligações num circuito eléctrico, o circuito deve ser retiradode carga.

• A possibilidade de um acidente grave aumenta com o valor da tensão eléctrica;

• Existem regras específicas de comportamento pessoal a respeitar:

o Não aproximar demasiado os olhos de um instrumento ou das partesmóveis da máquina;

o Não deixar à solta os cabelos compridos (utilizar uma touca ou rede deprotecção);

o Não permitir que peças de vestuário estejam soltas e sejam arrastadas porpartes móveis da máquina (exp.: gravata enrolada no veio de uma máquinarotativa)

A realização de um trabalho experimental num Laboratório de Máquinas Eléctricas éconstituída por diferentes momentos — preparação, início, realização, revisão,relatório — que aqui serão examinados.

Os princípios gerais de realização dos trabalhos de Laboratório são:

O aluno deve procurar obter o máximo dos ensinamentos narealização do trabalho. Se, passivamente, apenas seguir asinstruções do guia, não obterá o melhor proveito do seu trabalho.

O trabalho de Laboratório é um trabalho de grupo, pelo qual todosos elementos são responsáveis. Há que conciliar com critério apossibilidade de todos os elementos do grupo participarem narealização do trabalho, com a vantagem de algumas tarefas seremde mera realização individual.

PreparaçãoA preparação da execução do trabalho realiza-se fora do Laboratório e antes daaula.Durante a fase de preparação, o aluno deve atender aos seguintes pontos:

o ler o guia dos trabalhos prestando atenção aos objectivos do trabalho.

o localizar a banca ou lugar do Laboratório onde realizará o trabalho (ver no

Guia)

o estudar os fenómenos em análise, os métodos aplicados ou a técnica deensaio que o trabalho de Laboratório integra (consultar os apontamentos ou a

biografia aconselhada).



o ler, cuidadosamente, as instruções do guia, antevendo as dificuldades eprocurando ultrapassá-las ou formulando as dúvidas a colocar ao docente.

É natural que nem todos os elementos estejam no guia do trabalho. Serácompletando os detalhes do trabalho que aumentará a sua capacidade de ser no

futuro um hábil engenheiro quando realizar ou dirigir trabalho num Laboratório.

o preparar folhas de recolha de resultados aplicadas ao trabalho deLaboratório a realizar (ver Fotografias, e Gráficos).

Note que sendo o trabalho de Laboratório um trabalho de grupo, é, no entanto,conveniente que todos os elementos do grupo leiam o guia do trabalho, podendo

algumas das outras tarefas ser distribuídas por cada um dos elementos dentroda dinâmica adoptada pelo grupo.

o verificar quais os elementos necessários aos temas de desenvolvimento, aincluir no relatório, que necessitará recolher durante a execução dotrabalho.

InícioO início da execução do trabalho de Laboratório ocorre já no Laboratório.Nesta fase de início da execução do trabalho de Laboratório, o aluno deve atenderaos seguintes pontos:

o o aluno, isolado ou com o grupo de trabalho, deverá dirigir-se para o localde trabalho no Laboratório, sem interferir com o trabalho de outros alunosou de outros grupos, mas respeitando o horário de início da aula.

o ao ocupar o lugar de trabalho, deve ser organizado, para evitar a ocupaçãodo espaço útil por objectos desnecessários à prossecução do trabalho.Deverá também existir o mesmo espírito de organização noaproveitamento do tempo de aula.

Note que os trabalhos estão programados para serem realizados durante umaaula. No entanto verifica-se que, no decorrer de uma série de trabalhos os grupos

vão realizando os trabalhos aproveitando cada vez melhor o tempo.

o uma das primeiras tarefas a desempenhar na realização de um trabalho deLaboratório consiste no levantamento das características conhecidas domaterial a utilizar no trabalho.

é importante levantar completamente: os dados das chapasde características das máquinas eléctricas (toda a informação

relevante contida na chapa de características) e as característicasdos instrumentos de medida (tipo de instrumento, unidades,

classe de precisão, escalas disponíveis).

Note que um trabalho de Laboratório, como trabalho experimental, pressupõesempre que poderá ser repetido em qualquer altura e lugar e terá os mesmosresultados. Para utilização nessa hipotética repetição é necessário registar

completamente as características do material utilizado na experiência.

o dispondo das folhas para recolha dos dados o aluno poderá começar adispor o material para realizar a montagem indicada pelo guia e possível derealizar com os instrumentos disponíveis.

E passará à fase de execução do trabalho.



Na fase de início do trabalho e na execução dotrabalho de Laboratório o aluno deverá utilizarsempre as ferramentas adequadas à operação queirá efectuar.

Senão dispõe da ferramenta adequada, peça-a.

Nunca utilize um alicate em lugar de uma chave de boca. Utilize um descascadorde condutores eléctricos, nunca utilize os dentes !..(?!). Utilize uma chave de

parafusos adequada. Utilize um martelo, nunca o sapato!

ExecuçãoA execução do trabalho de Laboratório só pode ser feita no Laboratório.Nesta fase de execução do trabalho de Laboratório, o aluno deve atender aosseguintes pontos:

o o trabalho pode consistir na realização de uma única experiência ou de umconjunto sucessivo de experiências. Há que distinguir os aspectospermanentes da montagem eléctrica a efectuar, e as alterações necessárias àrealização de cada parte do trabalho.

o ao efectuar a montagem eléctrica há que ter presente todos as regras deSegurança Eléctrica regulamentares (Ver Apêndice B) ou impostas porNorma e manusear o material com todo o cuidado e precaução.

nas experiências eléctricas é muito importante garantir umaboa condução ao longo do circuito. Por isso é convenienteassegurar-se que a ligação dos condutores aos aparelhos émuito firme, muito robusta e permanente.

– APERTE BEM!...

o imediatamente depois da conclusão da montagem há que efectuar a suarevisão, aproveitando-se a dinâmica do grupo para evitar a ocorrência deerros de montagem sistemáticos.

a montagem nunca deve ser efectuada “em coro”, mas deveser feita por um aluno tendo os restantes elementos dogrupo uma acção de vistoria e de revisão, porque aresponsabilidade é de todos.

• deverá ser assegurado que todos os elementos dogrupo façam trabalho de montagem nas diversaspartes de um mesmo trabalho ou ao longo da série detrabalhos.

– O TRABALHO É UM DIREITO E UMA OBRIGAÇÃO

o aluno que está a efectuar uma montagem não deve serdistraído pelos restantes elementos do grupo, com“conselhos” ou “sugestões”. Em caso de necessidade o alunofará uma consulta aos colegas atendendo a que eles tambémsão responsáveis pela execução do trabalho.

– ACTUAÇÃO RESPONSÁVEL

o na fase de montagem do trabalho de Laboratório há que ter especial



cuidado na ligação da aparelhagem de medida (ver Apêndice C)

verifique o tipo de aparelho de medida, relembre-se do modode ligação, verifique a adequação da escala ao valor previstopara a grandeza a medir, verifique a firmeza da ligação doscondutores.

– VERIFIQUE SEMPRE... !

o depois de terminada a montagem há que registar o diagrama da montagemrealmente feita com o material disponível no Laboratório, servindo odesenho apresentado no guia como mera indicação.

o durante a realização das diferentes experiências que constituem o trabalhode Laboratório, deverão os elementos do grupo ter uma actuação atenta eprecisa, evitando qualquer acção intempestiva e insegura.

nunca realizar “experimentação anárquica” com atitudespseudocientíficas de estilo “vou ver o que dá!...”

o durante a realização das diferentes experiências que constituem o trabalhode Laboratório deverão ser REVISTAS as ligações refeitas ou alteradas;

o durante a realização das diferentes experiências que constituem o trabalhode Laboratório deverá ser feito imediatamente o registo escrito dasprincipais ocorrências e do valor das grandezas lido nos diferentesaparelhos de medida. (ver Relatório — registo dos elementos obtidos)

é importante atender aos elementos da Teoria de Erros queirão ser aplicados na elaboração do relatório.

Quando terminar a execução do trabalho de Laboratório e antes da desmontagemdeverá iniciar uma fase de revisão.

RevisãoA revisão execução do trabalho de Laboratório tem de ser feita no Laboratório.Nesta fase final de realização do trabalho de Laboratório, o aluno deve atender aosseguintes pontos:

o imediatamente depois da conclusão da parte experimental do trabalho deLaboratório os alunos devem verificar se estão na posse de todos oselementos necessários à elaboração do relatório, e se o número de valoresobtidos é suficiente par um traçado correcto dos gráficos pedidos.

o deverá, também, verificar se registou todas as alterações que teve de fazeràs indicações do guia do trabalho.

o é durante esta fase de revisão do trabalho realizado que se devem recolheros dados de carácter ambiental (temperatura, pressão atmosférica, poluição)necessários ao tratamento dos resultados do trabalho.

Depois de efectuada a revisão é que se pode proceder à desmontagem cuidadosa dotrabalho de Laboratório.

o o grupo de trabalho assegurar-se-á que deixa o local de trabalho arrumado,limpo e todos os aparelhos guardados de forma a não provocaremacidentes. Cada elemento assegurar-se-á que não se esqueceu de recolheros objectos pessoais...



Aspectos ComplementaresPara uma cabal execução do trabalho de Laboratório há que atender aos seguintesaspectos.

GráficosNos trabalhos de Laboratório surge a necessidade de apresentar gráficos,essencialmente de dois tipos: diagramas e gráficos de dados.

3 ~

A

3 ~

U

V

W W 2

A

V W 1

T I

T I

Maq. Síncrona

∆fM

Diagramas — muitos aspectos descritivos do trabalho de Laboratório podem sercontidos num diagrama — desenho técnico com carácter esquemáticorepresentado os aparelhos e máquinas eléctricas e as respectivas ligações.

No desenho de um diagrama realça-se o aspecto esquemático em detrimento doaspecto artístico. O diagrama deve ser legendado e desenhado de acordo com asNormas de simbologia e sinais gráficos de material eléctrico. O arranjo geral deuma representação gráfica deve ocorrer da esquerda para a direita (sentido do

fluxo de energia), as legendas devem ser colocadas de forma a serem facilmentelidas.

Gráficos de Dados — Os resultados devem ser apresentados de uma forma clarae perfeitamente definida, sendo os resultados numéricos apresentados comprecisão. Uma forma de apresentar os resultados é através de um gráfico —relacionando duas ou três variáveis.

valores

0

50

100

1º 2º 3º 4º

U (V)

NÃO

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4

DESCUIDADO

faltam legendas, título

escala das abcissas mal construída

O desenho desses gráficos poderá ser feito com meios informáticos desde quetenham uma representação análoga — rica em significado e utilidade — à



obtida com o traçado manual em papel milimétrico.

Sendo importante a utilização futura de um gráfico de dados ele deve serconstruído com um número significativo de pontos de forma a permitir adeterminação correcta de valores entre os pontos de leitura.

Uma das tarefas do grupo na preparação do trabalho consiste emdeterminar o número de pontos, ou de leituras, necessários para traçarutilmente um gráfico pedido.

Sugere-se a determinação da variação máxima do valor da grandeza pelo númerode pontos necessários para que o gráfico seja útil (dez pontos ou mais), o que

definirá o intervalo máximo de variação da grandeza entre duas leituras.

Os gráficos de dados devem ser desenhados de forma a que:

• os eixos estejam graduados de acordo com uma escala degrandezas claramente detectável;

• as grandezas representadas nos eixos estejam devidamenteassinaladas em legenda com indicação das unidades utilizadas notraçado do gráfico — R (Ω);

FotografiasNos trabalhos de Laboratório existe a possibilidade de utilizar fotografias emduas situações: registo de oscilogramas e ilustração do trabalho.

Devido à divulgação das máquinas fotográficas digitais existe apossibilidade de qualquer elemento do grupo possuir uma e nessascircunstâncias utilizá-la na realização do trabalho de Laboratório. Ascaracterísticas da máquina fotográfica pessoal NÃO servem dedesculpa para a falta de qualidade ou de adequação das fotografiascom os elementos pedidos no guia do trabalho.

Registo de Oscilogramas — Só serão efectuadas fotografias dos oscilogramasnecessários ao trabalho de Laboratório com uma máquina fotográficapertencente aos alunos.

Não existindo uma máquina disponível entre os elementos do grupo devem ososcilogramas ser recolhidos por cópia directa, obtida em papel vegetal ouacetato.

• o grupo terá de ir para o Laboratório munido de uma folha de



papel vegetal, de uma caneta de feltro e de uma tesoura, ou de umou vários acetatos para rectroprojector, de uma caneta paraacetato e de uma tesoura;

• o oscilograma será directamente copiado do écran do osciloscópiopor um dos elementos do grupo, e

• o oscilograma copiado deverá ser devidamente identificado (data,

assunto, escalas) para evitar futuras confusões.

Ilustração do Trabalhos — Para ilustrar a descrição de fases ou de aspectos dotrabalho de Laboratório podem ser utilizadas fotografias tiradas, com umamáquina pessoal, durante a execução do trabalho.

Como em todas as situações deve ser respeitado o DIREITO À IMAGEMde qualquer pessoa presente no local.

• Tire fotografias ao material e à montagem mas evite as pessoas.• Só tire fotografias pessoais a pedido expresso e directo da “vítima”.

No verso do papel de impressão com as fotografias, mesmo que elas sedestinem a ser coladas numa folha do relatório, deve ser escrita a data euma legenda esclarecedora.

Livro de RegistoNo trabalho de Laboratório é uma técnica de trabalho fundamental o registo dasinformações relevantes num caderno (livro) com carácter durável, com aspáginas numeradas, e sempre que possível com capas rígidas.

Exemplo de uma folha do livro de registo de

Michael Faraday (1791–1867) relativo ao dia

29 de Agosto de 1831, e onde está relatada a

descoberta da Lei da Indução.

Verificar a importância da escrita da data e

a utilização de uma figura esclarecedora.

Considera-se este texto —relato com carácter

científico — como a chave para compreender

a indução electromagnética.



O livro de registo deve ser preenchido — com letra legível — tendo comopreocupação que ele mais tarde vai servir de prova (a favor do autor) numaqualquer querela judicial; por isso tudo além de muito bem identificado (em

folha própria) deve ser datado, legível, preciso e claro...

Cada entrada no livro de registo deve ser feita depois da escrita da data(referindo a hora).

exp.: [2003:06:24: 17h] — Hoje não se realizaram experiências devido ás consequências danoitada de S. João! A temperatura é de 20 °C; a pressão atmosférica é normal. Os elementos do

grupo de trabalho estavam sonolentos !

As informações relevantes a registar incluem os dados e resultados dasexperiências, e também os aspectos ambientais, as observações e as opiniõesque possam ser importantes por caracterizarem a autoria, a situação e ospormenores da realização das experiências.

Num livro de registo de trabalho de Laboratório deverão existir elementos deescrita, diagramas, gráficos, fotografias coladas (definitivamente).

Cada entrada no livro de registo deve ter o autor identificado

exp.: [2003:06:24: 17h] — Hoje não se realizaram experiências devido ás consequências danoitada de S. João! ...

[03/06/24:17 – Miguel da Borga; (investigador de 2ª)]

Os elementos a anexar ao livro de registo devem ser imediatamente colados naspáginas do livro de registo com uma boa cola, de modo a essa colagem tornar-sedefinitiva, e escrevendo na página do livro a notícia datada da inclusão (colagem)do anexo.



Relatório

Para elaboração dos relatórios dos Trabalhos de Laboratório de MáquinasEléctricas devem utilizar-se as seguintes instruções genéricas:

O relatório de cada um dos trabalhos será constituído por duaspartes: uma com os dados recolhidos no Laboratório, com o seutratamento e os resultados obtidos; uma outra parte com odesenvolvimento dos temas propostos. O relatório será entreguepessoalmente na aula prática seguinte àquela em que o trabalho foiexecutado, ou todos os relatórios serão entregues pessoalmente emhora e data fixa.

O relatório terá, obrigatoriamente, uma folha de rosto com aidentificação completa dos elementos do grupo (dia, turma; grupo≡ Ter-2.5 ou Sex-1.6), a data de execução do trabalho, e o número e otítulo do trabalho.

Recomenda-se que o relatório tenha uma introdução, uma descrição(desenho) das montagens efectuadas, a reprodução dos dadosobtidos, o modo de obtenção dos resultados e os resultadosapresentados sobre a forma numérica e gráfica.

Os desenhos devem ser efectuados de acordo com as normasadoptadas e os gráficos com as curvas que relacionam grandezasdevem ser traçados em papel milimétrico. Estes gráficos devempossuir uma legenda, os eixos devem ser graduados, as grandezas eas unidades de cada eixo devem ser representadas. Podem serapresentados gráficos detalhados obtidos a partir de programas decomputador, desde que estejam de acordo com as exigênciasanteriores.

O texto com o desenvolvimento dos temas propostos deve ser escritode uma forma clara, acompanhado das figuras necessárias e devereferir a bibliografia utilizada (autor, título, publicação, data).

Como futuro trabalhador mental deve respeitar e fazerrespeitar a propriedade intelectual

O relatório deverá ser entregue com as folhas numeradas eagrafadas. Não são aceites edições caras…

Os programas de computador serão apresentados em disquete, emfonte e em programa executável. Poderá ser utilizado o MATLAB™.

Para uma melhor apresentação do relatórios juntam-se as indicações seguintes,resultantes da experiência acumulada.



SugestõesSuponha que daqui a vinte anos visitará o Laboratório deMáquinas Eléctricas e que o acompanhante oficial abreum armário com os relatórios antigos que os alunos nãolevantaram. No meio de tanto relatório, comoencontraria um dos relatórios do seu antigo grupo ?!

Esta historieta pretende chamar a atenção, que sem ser demasiado original, o seu

relatório deve ter características que o permitam seleccionar facilmente entre osoutros, e sem ser necessário recorrer a uma prova pericial.

Sugere-se por isso que, com os restantes elementos do grupo, defina umaformatação para o relatório que lhe dê individualidade entre os outros relatórios,mas que não choque!…

Se pretender utilizar um processador de texto, então defina a formatação, o tipode letra, a forma dos desenhos…

Se pretender apresentar o relatório manuscrito: defina o espaço da página apreencher — defina as margens e respeite a sua definição ao longo do relatório —e convença-se que tem de escrever com letra legível.

Tenha presente que o relatório deverá ter uma edição barata — sem capas de

plástico, sem capas térmicas, sem encadernação — e simples. O relatório apenaspoderá ter uma capa-folha de rosto e deverá ter todas as folhas numeradas eagrafadas.

Genericamente o relatório será constituído pelas diferentes partes:

Capa – folha de rosto

(relato do trabalho laboratorial)

Introdução

Características do Material Utilizado

Esquema de Montagem

Registo dos Elementos Obtidos

Análise Crítica da Situação de Ensaio

(interpretação dos elementos obtidos)

Determinação dos Valores ou Traçado das Curvas

Conclusões — Análise Crítica dos Resultados Obtidos

(desenvolvimento dos temas propostos)

Temas de Desenvolvimento

Referências Bibliográficas

Apêndices

Gráficos + Figuras + Folhas de Registo dos Dados



Sobre cada uma destas partes do relatório é necessário fazer alguns comentários.

N.B. — No seu aspecto académico, um relatório ainda costuma ter

outras partes — sumário, índice, recomendações, lista de símbolos — que

neste caso especial são dispensadas.

Capa – folha de rostoNo trabalho de Laboratório de Máquinas Eléctricas é pedido um conjunto deinformação a escrever sobre a capa do relatório, que não é habitual aparecer, porexemplo, na capa de um livro. Por isso, incluindo todos os elementos pedidos,procure ser criativo e desenhar uma capa para o seu grupo.

Note que poupará trabalho se desenvolver um desenho de capa que sirva paratodos os trabalhos e onde apenas seja preciso alterar o número do trabalho, otítulo do trabalho e a data de execução; e acrescentar as assinaturas doselementos do grupo que realmente executaram o trabalho.

simples razoável

Insiste-se que deve fazer parte da capa: o nome da disciplina + o número dotrabalho e o título do trabalho + informação sobre o grupo de trabalho (turma, dia

da semana, número do grupo: Ter3.2) + assinatura dos autores/responsáveis + datade execução do trabalho.

A capa poderá ser escrita sobre uma folha A4 colorida (simples); será mais fácil dedetectar entre as outras capas.

Relato do Trabalho Laboratorial

Nesta parte do relatório são apresentados todos os aspectos relacionados com aexecução e com os objectivos do trabalho de laboratório.



Por isso é muito importante que seja relatado o que realmente aconteceu, e quenão seja repetido o texto das folhas do Guia. Também não deverá ser elaboradauma descrição passo-a-passo do trabalho executado no laboratório.

Somente é necessário uma breve descrição do método adoptado, mas devem serdescritas as precauções tomadas durante a execução do trabalho e devem serdescritas as dificuldades surgidas assim como a forma como foram ultrapassadas.

Também é importante que os esquemas eléctricos apresentados representem amontagem realmente executada; não podem ser meras fotocópias das figurasapresentadas nas folhas do Guia.

No desenho dos esquemas eléctricos utilizar-se-ão as representações habituais enormalizadas, sendo rejeitadas quaisquer expressões gráficas de uma imaginaçãodelirante e de estilo artístico duvidoso!…

Correcto

V

A

M

3 ~G

Incorrecto

M 3 ~

a ?

VG

Todos os valores numéricos recolhidos deverão ser representados conjuntamentecom a expressão das unidades das grandezas respectivas. No caso de dúvidaconsultar a tabela publicada no Guia com o nome das unidades e o respectivosímbolo.

Os dados numéricos devem ser apresentados de uma forma precisa mas clara,recorrendo a uma unidade conveniente, pelo que se utiliza frequentemente umarepresentação tabelar em que no título da coluna deverá aparecer o símbolo dagrandeza física e, entre parêntesis, o símbolo da unidade utilizada — T (N·m).

A escrita dos valores numéricos das grandezas medidas terá em atenção oscritérios da Teoria de Erros que são aplicáveis a esse caso.

Para a execução da parte do relatório referente ao Relato do TrabalhoLaboratorial pode recorrer aos seguintes pontos:



Introdução

A introdução do trabalho de laboratório NÃO deverá ser o início de umanarrativa romanceada e com um estilo literário sublime descrevendo aaventura intelectual que foi a execução do trabalho de laboratório.

Por Exemplo — Estava um dia primaveril e frio, quando, depois de umbreve repasto no refeitório social da Faculdade, me dirigi para olaboratório. Nesse templo supremo de aprendizagem da alta ciência daEngenharia Electrotécnica …

A introdução do trabalho de laboratório deverá ser um texto breve decaracterização do trabalho realizado e das diferenças encontradas durante arealização do trabalho relativamente ás indicações do Guia.

Por Exemplo — Os objectivos do trabalho de laboratório —TLME-#—eram: realização dos ensaios económicos; determinação dos parâmetrosdo circuito equivalente …

Características do Material Utilizado

Neste ponto do relatório devem ser escritos os valores lidos nas chapas decaracterísticas das máquinas eléctricas, ou as informações relativas ásescalas, aos factores multiplicativos, ás constantes, e ás condiçõesambientais dos aparelhos de medida ou da aparelhagem auxiliar.

Esta parte do relatório deve ser escrita atendendo a que em investigaçãocientífica e técnica deve ser sempre possível repetir as experiências. Paraisso é necessário possuir todas as informações, mesmo aquelas que nomomento de execução do trabalho parecem supérfluas.

Qualquer alteração ao esquema de montagem, ou qualquer alteração ásligações ou aos tipos de aparelhos indicados no Guia deverá ser salientadaneste ponto do relatório.

Esquema de Montagem

O esquema de montagem representado no relatório é o que realmente foiexecutado no laboratório, servindo o esquema apresentado no Guia de meraindicação.

Repete-se:

No desenho dos esquemas utilizar-se-ão as representaçõeshabituais e normalizadas, sendo rejeitadas quaisquerexpressões gráficas de uma imaginação delirante!…

Registo dos Elementos Obtidos

Neste ponto do relatório deverão ser apresentados conjuntamente todos os



valores obtidos directamente durante a realização do trabalho delaboratório.

É da inteira escolha dos alunos o modo utilizado para registar no laboratórioos valores encontrados, transportá-los para casa e para os guardar:

computador pessoal portátil, livro de registo, ou folha deregisto específica desenvolvida durante a preparação dotrabalho, ou o verso de um bilhete de autocarro (!?!), etc…

Deverá existir uma nítida separação entre os valores obtidos durante arealização do trabalho de laboratório e os valores numéricos que resultaramdo tratamento analítico daqueles valores, mesmo que sejam valoresintermédios a utilizar no cálculo dos valores numéricos pedidos.

U (V) F (kgf) T (kgf·m) T (N·m)

40 0,1 0,045 0,441

50 0,15 0,0675 0,6615

60 0,2 0,09 0,882Neste exemplo tornava-se necessário ter explicado que as indicações do dinamómetro

quanto ao binário estavam expressas em quilograma força metro e que houve necessidadede reduzir a newton metro; e deveria ter sido explicado também porque conservaram

quatro decimais nos valores assinalados

As dificuldades de medida das grandezas devem ser assinaladas, assimcomo as anomalias no comportamento dos aparelhos de medida.

Como o resultado do trabalho pode ser apenas o registo de um facto,torna–se necessário descrever a ocorrência de uma forma clara, precisa,mas completa, para que mais tarde possa ser feita uma interpretação ouuma justificação correcta dessa ocorrência.

Análise Crítica da Situação de Ensaio

No momento em que se realizou a parte laboratorial do trabalho ocorreramfactos, ou surgiram valores numéricos que necessitam de ser comentados. Ocomentário deverá ser simples e claro.

Por Exemplo — Devido á realização deste mesmo trabalho numa aulaanterior (uma hora antes) o motor encontrava-se quente, pelo que nãose fez a correcção da medida da resistência eléctrica do induzido.

Na elaboração do comentário NÃO devem ser utilizadas explicaçõesfantasiosas nem devem ser assumidas atitudes de vítima ou escritaslamentações.

Por Exemplo — Isto só acontece ao grupo Qua6.0 !. Deve ter sido um



extra-terrestre (ET) que provocou alguma anomalia no voltímetro,porque ele não funcionou quando estes infelizes alunos — verdadeirosmártires do ensino — o colocaram em série no circuito principal damáquina (porque só a nós acontece isto ?… porquê ?!)

Na elaboração do comentário NÃO deve ser utilizado o estilo comiceiropróprio de politiqueiros (ou de papagaios desmiolados...)

Por Exemplo — O trabalho correu muito bem, e em breve serárealizado ao nível habitual nos países europeus mais avançados. Osresultados obtidos são perfeitamente consentâneos com a actualconjuntura e seus condicionalismos. Isto, apesar do Laboratório terficado destruído logo no início do trabalho !...

Interpretação dos Elementos ObtidosO trabalho de laboratório foi realizado com um fim bem definido (nos objectivos).Por isso todos os valores que foram encontrados ou a descrição dos factosocorridos servem para, depois de tratados, justificarem o comportamento dedeterminadas grandezas ou a ligação entre os fenómenos que condicionam umadeterminada ocorrência física.

A execução desta parte do relatório tem a maior importância, ela irá mostrar aligação do estudo teórico à realidade das máquinas eléctricas, pelo que deve serrealizada com o maior cuidado e deve ser descrita como forma de demonstrar aodocente que os alunos compreenderam a execução da sucessão de cálculosnuméricos ou que souberam relacionar racionalmente os fenómenos físicos.

Desta parte do relatório constam:

Determinação dos Valores ou Traçado das Curvas

Os cálculos efectuados devem ser apenas indicados, de uma forma, que odocente ao corrigir possa detectar a origem e a localização de um erro. No

caso de ser necessário umaexplicação teórica sobre umafórmula adoptada, ela poderáser apresentada, mas de umaforma muito breve.

Por Exemplo —R =(U/I); U = 200 V, I = 5 A, logo R = 200/5 == 40 Ω.

Se for necessário umaexplicação teórica profunda oulonga ela deverá ser dirigida

SUPERCONDUTIVIDADE

0

0,025

0,05

0,075

0,1

0,125

0,15

4 4,1 4,2 4,3 4,4

Res

istê

nci

a (Ω

)

Temperatura (K)



neste ponto para um apêndice específico (ver apêndice X).

Na apresentação dos resultados dos diferentes cálculos devem ser aplicadasas regras da Teoria de Erros, atendendo à precisão com que os valores dosdados foram medidos.

Os resultados devem ser apresentados de uma forma clara e perfeitamentedefinida, sendo os resultados numéricos apresentados com precisão.

Alguns dos resultados podem ser apresentados na forma de gráficos — comduas ou três variáveis. O desenho desses gráficos poderá ser feito com meiosinformáticos desde que tenham uma representação análoga (rica em

significado e utilidade) à obtida com o traçado manual em papel milimétrico:

os eixos estejam graduados de acordo com uma escala de grandezas

claramente detectável;

as grandezas representadas nos eixos estejam devidamente

assinaladas em legenda com indicação das unidades utilizadas no

traçado do gráfico — R (Ω);

sejam devidamente assinalados os valores numéricos anómalos.

o gráfico deverá ser encimado por um título simples mas expressivo.

Conclusões — Análise Crítica dos Resultados Obtidos

Neste parte do relatório é dada importância às conclusões retiradas dosresultados encontrados e são apresentados os comentários sugeridos pelaforma como decorreu o trabalho de laboratório e como os resultados obtidoscomprovam a teoria conhecida.

Esta parte deverá ser escrita de uma forma clara e breve, podendoutilizar–se uma redacção por parágrafos—assunto:

Por Exemplo —Os valores encontrados estão dentro do previsto, deacordo com os ensaios efectuados e estão dentro da gama dos motoresdo tipo ensaiado e com esta potência.

• Os gráficos apresentados em anexo, encontram-se de acordocom a exposição teórica [CCC–3; p. 22], mas há a salientarque …

Referências BibliográficasQuer na parte de relato do trabalho quer na parte de apresentação dos temas dedesenvolvimento deverá sempre ser feita referência à bibliografia consultada.

Como futuro trabalhador mental deve respeitar e fazerrespeitar a propriedade intelectual

Para referenciar o trabalho de outros autores, utilizará a seguinte forma —



referência por primeiro autor e data:

• no texto, o mais perto possível da ideia a referenciar, entreparêntesis rectos coloca-se uma indicação do autor e a página oupáginas consultadas [CCC-2; pp. 18 –32], ou [Carvalho, C. C.1983; p. 5]

• na lista de referências bibliográficas escreve-se autor, título,editor ou publicação, ano de publicação

[CCC-2] Carvalho, Carlos C.; Transformadores, AEFEUP, 1983

[AAA-1] All, A. A.; Tudo ou Quase Tudo sobre a Electricidade; Global

Review; Vol. XXX, pp. 1230-1240, Pitoias 1999

As referências bibliográficas devem ser completas, e fornecer a informação quepermita uma futura consulta.

Caso utilizem alguma material contido num sítio da REDE devem citar orespectivo endereço completo [http://paginas.fe.up.pt/maquel/LME_VoltAmp.pdf].

Desenvolvimento dos Temas Propostos

Nos trabalhos de laboratório são apresentados temas de desenvolvimento que ogrupo deverá apresentar integrado no relatório do trabalho.

Os temas de desenvolvimento, ou as perguntas teóricas que os substituem,destinam-se a provocar no aluno o raciocínio sobre os factos e os valoresnuméricos do trabalho de laboratório, com apoio numa pesquisa bibliográfica.

Na pesquisa bibliográfica aconselham-se os apontamentos da disciplina e o livroabaixo citado para iniciar a procura de informação; depois devem ser consultadosos livros aconselhados no guia do trabalho, e depois a pesquisa pode estender-sea outros livros da Biblioteca.

Kostenko e Piotrovsky; Máquinas Eléctricas; edição em português,ou em francês, ou em inglês; 196# — trata-se de um livro muitocompleto nos assuntos que trata, mas muito denso.

Deverão evitar a utilização de livros modernos de máquinas eléctricas, do tipo“digest”, que pouco explicam ou descrevem (apesar de serem volumosos).

Tanto quanto se conhece são poucos os temas de desenvolvimento que estãotratados na REDE pelo convém não perder tempo numa pesquisa inútil. Se ostemas estiverem na rede, muito provavelmente, terão um tratamento ligeiro esem interesse.

Na escrita do texto com os temas de desenvolvimento deve utilizar-se um estilosimples, claro e preciso, recorrendo a figuras para ilustrar os conceitos.

O texto de um tema de desenvolvimento deverá ter um princípio e um fim, enunca poderá ser um texto etéreo, generalista e nebuloso apenas para encher



páginas!…

Evite a utilização de frases-chave ou expressões, já muito exploradas, e queapenas complicam a escrita.

Por Exemplo — um número diminuto de — poucos; dar notícia de —descrever; de considerável valor — grande; de novo à estaca zero— recomeçar; uma grande proporção de — muitos; neste momento dotempo — agora; chego á conclusão que — concluo; numa prévia ocasião— antes, etc …

O número de páginas utilizado em cada tema será o considerado necessário àperfeita exposição do tema de desenvolvimento dentro do tempo atribuído para aexecução do relatório — não há imposição de um número máximo nem de umnúmero mínimo (mas poderá haver uma sugestão…).

Contrariamente aos relatórios de trabalhos destinados a serem apresentados emsessões públicas ou privadas de exposição, este relatório deve ser apresentadocom um carácter definitivo, tendo sempre em atenção que:

depois de entregue o relatório não será possível aosalunos (executantes) corrigirem ou explicarem aodocente (corrector) qualquer ponto do relatório.

Exemplo:

B – Comentar os erros introduzidos ao utilizar o método simplificado

atrás figurado.

Os erros introduzidos estão indicados no tema de desenvolvimento anterior (A)sendo necessários quais ?! uma vez que esta é a única via disponível paradeterminação dos parâmetros por ensaio.

Sendo de salientar, que os defeitos do circuito equivalente deriva plural, não ?!das variações que sofrem os seus parâmetros (resistências, reactância). Essavariação é dependente da carga, do seguinte modo:

• As resistências do estator e do rotor, além de uma variação com atemperatura são alteradas pela variação do efeito pelicular com a carga,principalmente devido à saturação dos dentes.

• As reactâncias de fugas são afectadas pela saturação do núcleo doestator e dos dentes.

• A reactância magnetizante tem um valor dependente da saturação docircuito magnético e as perdas no ferro não são uma função simples dofluxo no entreferro, porque a indução varia de ponto para ponto, peloque, só para um dado valor da força electromotriz é que a resistência Ro

dará as perdas verdadeiras. um pouco denso !

Portanto, para além dos erros introduzidos pelos ensaios, há ainda os errosintroduzidos devido à utilização do circuito equivalente simplificado provenientes



da saturação do circuito magnético.

No entanto, o estudo através do circuito equivalente mantém-se válido quer emtrabalhos de precisão, quer em estudos comparativos sobre motores.

Há ainda a salientar os erros introduzidos pelos aparelhos utilizados nos ensaios,quais ?! através dos quais chegamos ao circuito equivalente simplificado porfase.

Escrita imprecisa (melhoraria se tivessem relido e corrigido o relatório);medianamente desenvolvido;

— MVG —



A — Símbolos para Grandezas e Unidades

GRANDEZA UNIDADEcomprimento l metro mmassa m quilograma kgtempo t segundo speríodo T segundo sconstante de tempo τ segundo sângulo (plano) α, β, γ radiano radângulo de rotação θ radiano radvelocidade angular ω, Ω radiano por segundo rad/sforça F newton Nbinário T newton metro N·mmomento de inércia J quilograma metro quadrado kg·m2

coeficiente de atrito D newton metro segundo por radiano

newton por metro por segundo

N·m·s/radN/m/s

pressão p pascal Paenergia E, W joule Jpotência P watt Wcampo eléctrico E volt por metro V/mpotencial (eléctrico) V volt Vtensão u, U volt Vforça electromotriz e, E volt Vcapacidade C farad Fintensidade da corrente eléctrica i, I ampere Adensidade de corrente eléctrica J ampere por metro quadrado A/m2

campo magnético H ampere por metro A/mforça magnetomotriz F, Fm ampere Aindução magnética B tesla Tfluxo magnético ψ, φ; Ψ, Φ weber Wbpotencial vector magnético A weber por metro Wb/mcoef. auto-indução L henry Hcoef. indução mútua M henry Hresistência R ohm Ωreactância X ohm Ωimpedância Z ohm Ωadmitância Y siemens Srelutância R, Rm 1 por henry H–1

potência aparente S volt–ampere VApotência activa P watt Wpotência reactiva Q volt–ampere reactivo varfactor de potência λ - -frequência f hertz Hzpulsação ω radianos por segundo rad/sdiferença de fase ϕ, φ radiano raddeslizamento s - -número de espiras N - -razão do número de espiras n n = N1/N2

razão de transformação K K = U1n/U2o

número de fases m - -número de pares de pólos p - -número de rotações por

unidade de tempo

n rotações por segundo rot/s

temperatura absoluta T kelvin Ktemperatura Celsius t grau Celsius º C

— MVG.2002 —



B — Montagem Electromecânica

Uma máquina eléctrica é um sistema que promove uma transformação de energia

envolvendo energia eléctrica e energia mecânica. Qualquer montagem para

experimentação laboratorial com uma máquina eléctrica levará à criação de um circuito

eléctrico fechado integrando a parte eléctrica da máquina, alguma aparelhagem eléctrica

de medida, de controlo ou de protecção e os condutores eléctricos que permitirão

estabelecer a ligação entre os diversos elementos constituintes do circuito. Na parte

mecânica da máquina também será necessário estabelecer uma ligação mecânica com

outras máquinas, ou com sistemas de medida de grandezas mecânicas.

Ligação Eléctrica

O circuito eléctrico, estabelecido com condutores eléctricos revestidos com material

isolante, para o trabalho laboratorial de uma máquina eléctrica deve obedecer às Regras

de Segurança e Normas aplicáveis.

Uma das regras básicas a observar diz respeito à queda de tensão admissível nos

condutores eléctricos e, consequentemente, ao valor mais adequado da secção dos

condutores adoptada.

O Regulamento de Segurança das Instalações de Utilização de Energia Eléctrica

(RSIUEE) estabelece na parte relevante do parágrafo 426.a:

RSIUEE; § 426.a — Nas canalizações não poderão ser empregados

condutores com secções nominais inferiores às seguintes;

… a) Em circuitos de tomadas, força motriz ou climatização: 2,5 mm2.

Mas há que observar para o valor da intensidade da corrente nominal da máquina

eléctrica, qual a secção de condutor eléctrico a adoptar, através da aplicação da tabela:

Intensidade de Corrente Admissível

em Cabos Instalados no ArVV, VAV, VRV,… (serviço permanente) [RSRDEEBT]

Secçãomm2 1 condutor

Intensidademáxima (A)

2 condutores 3 e 4 condutores

Condutor deprotecção

mm2

1,5 27 22 20 1,52,5 36 30 28 2,54 48 40 36 46 60 50 48 610 85 70 65 1016 110 95 90 1025 145 125 110 1635 180 150 130 1650 210 180 150 2570 275 225 195 3595 330 270 235 50

120 390 305 270 70150 440 350 310 70185 505 390 355 95



A aplicação desta tabela para determinação da secção dos condutores que ligam o

circuito principal da montagem eléctrica — circuito de potência — não impede que na

montagem — por exemplo no circuito de algum aparelho de medida — não sejam

utilizados condutores com uma outra secção.

Há que analisar devidamente o valor da intensidade de corrente eléctrica que irá

percorrer o aparelho e o respectivo circuito eléctrico para definir o valor da secção do

condutor eléctrico a adoptar.

Pretendendo-se realizar um trabalho experimental com um motor de indução

trifásico de 4 kW, 380 V, 1430 rot/min, 50 Hz,

verifica-se que a intensidade de corrente nominal é

de 9 A.

Os condutores eléctricos a utilizar no circuito de

alimentação do motor, onde se encontra incluído um

amperímetro deverão ter uma secção de 2,5 mm2.

Mas o condutor a utilizar na ligação do voltímetro, apesar de estar num circuito

fechado com uma tensão de 400V, devido à elevada impedância do voltímetro vai

ser percorrido por uma intensidade de corrente muito baixa, por isso podia ser

adoptada a secção de 1,5 mm2 para o condutor utilizado no circuito eléctrico de

ligação do voltímetro.

Ligação Mecânica

Num trabalho experimental com uma máquina eléctrica existirá sempre uma ligação

mecânica, a que podem estar associados sistemas de medida de grandezas mecânicas.

Existirá assim o problema de ligar o veio da máquina eléctrica ao veio de uma outra

máquina.

Na ligação dos veios das diferentes máquinas, máquina eléctrica e máquina, utiliza-se uma

união, que é um conjunto de duas peças aptas a fazerem a ligação entre os dois veios. A

união pode ser rígida ou flexível, existindo diversos tipos de uniões flexíveis.

união rígida

união flexível

Na experimentação laboratorial com máquinas eléctricas rotativas mais vulgar, as

M

3 ~A

V



grandezas mecânicas a medir são a velocidade angular e a intensidade do momento do

binário mecânico (ou simplesmente binário).

A velocidade angular é de fácil medição utilizando-se um taquímetro (mecânico ou

digital) ou conta-rotações. O princípio de funcionamento do taquímetro pode exigir o

contacto directo do veio do aparelho com o veio da máquina eléctrica, como no caso dos

taquímetros mecânicos, ou pode exigir apenas a detecção de um sinal — luminoso,

sonoro, ou electromagnético — por uma sonda ligada á parte electrónica do taquímetro e

colocada perto do rotor da máquina eléctrica.

A medição da força ou da intensidade do momento do binário não é simples. Na medição

da intensidade do momento do binário mecânico utilizam-se várias adaptações —

incluindo um sistema electromecânico — do método devido a Gaspard Riche de Prony

(1755–1839), que inventou o freio em 1821 como instrumento capaz de “medir o efeito

dinâmico das máquinas de rotação”.

O Freio de Prony é um instrumento que consiste em dois blocos de madeira

revestidos com cobre (cepos)[G; G’] que circundam grande parte da periferia de um

tambor [A, D, B, E] que está solidário com o veio do motor. A cada cepo está ligado

uma barra [G’-F’] e [G, F] que terá uma função de alavanca. Os cepos podem ser

apertado em torno do tambor por acção de parafusos [b, b’] com porcas de orelha.

A potência do motor é medida convertendo todo o seu trabalho em calor, por meio

do atrito do tambor em movimento rotativo com velocidade constante sobre os cepos

de madeira. Nessa situação as duas traves [G’-F’] e [G, F] estão na horizontal,

equilibrando o peso P situado à distância L do centro do veio

O calor produzido é retirado por meio de um sistema refrigerador que,

habitualmente, consiste num caudal de água

que envolve o tambor (interiormente).

A potência mecânica será dada por:

São necessários muitos cuidados durante o

funcionamento do freio de Prony, pois há

tendência para o freio acompanhar o movimento do tambor, ou da água correr para

fora do tambor (encharcando o operador!).

Também são necessários cuidados durante o acto de medida das grandezas, porque,

no caso dos motores eléctricos, quando o sistema está em equilíbrio, têm de ser lidos,

Pot T n L P

Pot n L P

W rot m N

( ) ( )

( )

[ ; ( / min), , ]

= ⋅ = ⋅ π ⋅ ⋅ ⋅

= ⋅ π ⋅ ⋅[ ] ⋅ω 2

60

260



simultaneamente, o valor da tensão, da intensidade de corrente, e da potência

eléctrica, assim como o valor da velocidade de rotação do tambor e do peso P.

Ao longo dos séculos foram introduzidas várias modificações engenhosas ao freio de

Prony, como a sua construção com uma única barra, com comprimento fixo.

Um sistema de medição da intensidade do momento do binário mecânico pode ser

construído com a aplicação de uma máquina eléctrica de corrente contínua.

O dinamómetro electromecânicoQuando o circuito do induzido colocado no rotor de uma máquinaeléctrica de corrente contínua excitada é percorrido por umacorrente eléctrica desenvolve-se uma binário mecânico. De acordocom o princípio da acção–reacção (terceira Lei de Newton) essebinário é equilibrado por um outro binário de reacção, igual eoposto, que se desenvolve na parte estática da máquina. Numamáquina normal este binário de reacção é transmitido à base desustentação. Mas, se a carcaça for sustentada por rolamentos, epuder rodar livremente, então rodará (no sentido contrário ao do rotor).

O movimento da carcaça pode ser transmitido a uma balançaatravés de uma braço. podendo-se medir assim a força mecânica (F) necessária para que a carcaça fiqueimóvel. Como se conhece o comprimento (d) do braço de ligação da carcaça à balança pode-sedeterminar o binário de reacção igual (em módulo) ao binário desenvolvido na máquina.

Esta máquina é um dinamómetro electromecânico, e pode-se aplicar no ensaio de máquinaseléctricas (geradores ou motores) e no ensaio de motores térmicos.

F d

Binário medido

Binário de reacção

Binário desenvolvido

máquina em

ensaiodinamómetro

Binário no veio

O binário mecânico de reacção é igual (em módulo) ao binário desenvolvido no induzido dodinamómetro, que por sua vez é igual (em módulo) ao binário que se desenvolve na máquina que está aser ensaiada, desde que a velocidade esteja estabilizada. Há desta forma possibilidade de conhecer obinário desenvolvido por uma máquina em ensaio. Desde que se conheça a velocidade de rotação,medida por um conta rotações, pode-se determinar o valor da potência mecânica da máquina nomomento do ensaio.

O dinamómetro electromecânico, devido ao carácter reversível do funcionamento das máquinas decorrente contínua pode funcionar tanto como gerador como motor, conforme a máquina a ensaiar é ummotor ou um gerador.

d

F



C — Aparelhos de Medidas Eléctricas

No Laboratório de Máquinas Eléctricas existem aparelhos de medida do tipo

electromecânico, e aparelhos de medida electrónicos ou digitais.

Para além de todos os cuidados na leitura das indicações destes aparelhos, e no seu

registo, há que ter todo o cuidado com a sua manipulação e com a sua inserção no

circuito de potência ou de medida de uma montagem experimental!

Atendendo ás características da grandeza eléctrica é possível detectar algumas regras de

segurança a ter com os diferentes aparelhos de medida.

• Voltímetro

A tensão eléctrica, ou diferença de potencial eléctrico

entre dois pontos, é uma grandeza que se mede entre

dois pontos distintos do circuito eléctrico. Assim o

circuito de medida estará sempre em derivação

relativamente ao circuito de potência, e para que as

condições do circuito de potência não sejam alteradas

tem de circular no circuito de medida uma corrente eléctrica com uma intensidade muito

baixa (que faça actuar o aparelho mas sem alterar a intensidade da corrente eléctrica no

circuito de potência). Isto consegue-se porque o voltímetro tem uma impedância (ou

apenas uma resistência eléctrica) muito elevada.

Assim:

Um voltímetro será sempre ligado entre dois pontos distintos de um circuito eléctrico.

• Amperímetro

A intensidade de corrente eléctrica traduz o valor da

quantidade de electricidade que passa n u m

determinado ponto de um circuito eléctrico numa

unidade de tempo. Assim o aparelho de medida — um

amperímetro — estará sempre intercalado num ponto

do circuito (abre-se o circuito no referido ponto e

intercala-se lá um amperímetro). Para que nesse elemento intercalado no circuito não

exista uma queda de tensão (provocada pela passagem da corrente eléctrica na

impedância do amperímetro) que altere as condições de funcionamento do circuito de

potência, o amperímetro terá uma impedância (ou apenas uma resistência eléctrica)

muito baixa (não oferecendo resistência à passagem da corrente eléctrica no circuito

onde está intercalado).

Assim:

Um amperímetro será sempre intercalado num ponto de um condutor de um circuito

M

3 ~A

V

M

3 ~A

V



eléctrico.

Um exercício interessante e importante consiste em prever o comportamento do

aparelho de medida quando há um engano na sua ligação !...

Um voltímetro é um aparelho de medida com uma impedância elevada. Se, porerro ou crime, fosse intercalado num ponto de um circuito de potência (como sefosse um amperímetro) iria ser percorrido pela intensidade de corrente elevadado circuito de potência; desenvolver-se-ia um aquecimento elevado por efeitoJoule — e os condutores eléctricos no interior do voltímetro fundiriam...

• Wattímetro

É importante ter presente que um wattímetro tem um circuito amperimétrico (isto é um

circuito com as mesmas características eléctricas do circuito de um amperímetro) e um

circuito voltimétrico. Da interacção electromecânica deste dois circuitos resulta a

indicação do aparelho.

Se forem respeitados os cuidados a ter com cada uma das partes — amperimétrica e

voltimétrica — não existe problema na utilização de um wattímetro. (Ver

http://paginas.fe.up.pt/maquel/TLME/LME_2Watt.pdf)

• Outros Aparelhos

Existem outros aparelhos de medida eléctricos. Um desses aparelhos que é utilizado em

experimentação laboratorial de Máquinas Eléctricas é o frequencímetro. No entanto

podem-se evitar erros de ligação ou de montagem atendendo a que este aparelho tem um

comportamento eléctrico análogo ao de um voltímetro.

A utilização, como aparelho de medida auxiliar dos trabalhos de Laboratório de

Máquinas Eléctr icas, da Ponte de Wheatstone encontra-se em

http://paginas.fe.up.pt/maquel/TLME/ LME_PontWhea.pdf.

M

3 ~

U G

A

Vauto

tran

sfor

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