Máquinas Elétricas I Aula 5

1. Máquinas Elétricas IAula 5 Prof.: Samuel Bettoni

2. Equações Fundamentais • O princípio de funcionamento de um motor de corrente contínua está baseado na força mecânica que atua sobre um condutor imerso num campo magnético, quando sobre ele circula uma corrente elétrica. • Sabemos que, quando um condutor está imerso num campo magnético, se deslocando com uma certa velocidade dentro deste campo, sobre ele é induzida uma corrente elétrica e, conseqüentemente, uma tensão induzida. Como essa tensão induzida se opõe ao fluxo que a deu origem ( Lei de Lenz) ela é chamada de Força-contra-eletromotriz induzida – fcem. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

3. Equações Fundamentais – Força Contra-eletromotriz • Essa FCEM gerada a partir do movimento do motor é expressa através da seguinte equação: Onde: w= número de rotações por minuto (rpm); K =constante construtiva da máquina Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

4. Equações Fundamentais – Força Contra-eletromotriz • Observe que a velocidade do motor tende ao infinito se o fluxo tender a zero. • Logo, não devemos tirar, sob hipótese alguma, a corrente de campo, pois o motor “dispara”. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

5. Equações Fundamentais – Torque Desenvolvido • A equação para o torque desenvolvido na armadura será em função do fluxo magnético e da corrente da armadura: Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

6. Tipos de Ligação • Ligar um motor de corrente contínua envolve bom conhecimento da aplicação ao qual o motor será inserido. Como conectá-los e qual o objetivo? Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

7. Tipos de Ligação – Motor Shunt • Motor paralelo (shunt) • Ao aplicarmos carga a esse motor, devido a resistência no enrolamento da armadura, há uma pequena queda na velocidade. • Quanto menor a resistência da armadura, menos perda em velocidade com aumento da carga. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

8. Tipos de Ligação – Motor Shunt • Motor paralelo (shunt) • O grande atrativo desse tipo de ligação é que com a FCEM induzida na armadura impedimos que o motor atinja velocidades perigosas sem carga. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

9. Tipos de Ligação – Motor Série • Motor Série • O campo magnético criado no estator depende da mesma corrente aplicada ao enrolamento da armadura; • Se o motor é ligado sem carga, temos um campo magnético no estatorque depende da corrente absorvida. Se essa corrente é baixa, o campo magnético induz uma baixa FCEM na armadura e existe uma velocidade considerável por conta da corrente e da FEM na armadura. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

10. Tipos de Ligação – Motor Série • Em comparação com o motor shunt, o motor série tem excelente torque de partida, mas uma regulação de velocidade ruim, pois todo aumento de carga resulta aumento da corrente e consequentequeda de velocidade. • Quanto maior a corrente, menor a velocidade, pois temos uma FCEM mais atuante. A velocidade no motor série, por observação, está intimamente ligada a corrente sob carga. • Se um motor série parte sem carga, corrente e FCEM baixas, a velocidade pode ser tão alta que ele se autodestruirá, podendo causar sérios danos as pessoas. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

11. Tipos de Ligação – Motor Série • O motor série é excelente em aplicações em que há alta carga de inércia, como trens e aplicações com forte tração, tomando-se o cuidado de operá-Iosempre com carga acoplada. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

12. Tipos de Ligação – Motor Série-Paralelo (Compound) • Conseguimos a excelente regulação de velocidade do motor shunt com o excelente torque de partida do motor série. • Os motores compoundsão utilizados onde há necessidade de velocidade constante com variações extremas de carga. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5

13. Referências Bibliográficas [1] Fitzgerald, A. E.; Kingsley Jr., C.; Umans, S. D.; “Máquinas Elétricas”, 6ª ed., Bookman, 2006. [2] Nascimento Jr., G. C.; “Máquinas Elétricas – Teoria e Ensaios”, 4ª ed., Ed. Érica, 2011. [3] Notas de Aula da Disciplina “Elementos de Máquinas e Motores”, Prof. Pedro Ornelas, Universidade Federal da Bahia, UFBA, 2000. {http://www.eletronica.org/arquivos/MotoresCC.pdf} [4] Sen, P. C.; “Principles of Electric Machines and Power Electronics”, 2ª ed., John Wiley & Sons, 1997. [5] Kosov, Irving L.; Máquinas Elétricas e Transformadores; Globo; 2005. Máquinas Elétricas I Prof.: Samuel Bettoni Centro de Ensino Superior – Conselheiro Lafaiete Aula 5