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corrente alternada e mesmas leis fundam os detalhes de const força eletromotriz no necessário que haja Motores em corrente continua Premium By dodannna I uapTa 21, 2012 14 pagos GERADOR EM CORRENTE CON íNUA Gerador de corrente contínua é uma máquina capaz de converter energia mecânica em energia elétrica ou energia elétrica em mecânica (motor). O termo “gerador elétrico” se reserva apenas para as máquinas que convertem a energia mecânica em elétrica. Conforme as características da corrente elétrica que produzem, os geradores podem ser de corrente contínua (dínamos) e alternada (alternadores).

Quando se trata de um gerador de corrente continua, os mesmos princípios que formam a base de operação de maquina de ‘Vipe view nent page 4 o governadas pelas entre ambos são bém se aplica para gerador seja CC é ara assim produzir um campo magnético e em seguida gerar uma corrente que ao passar pelo anel comutador gere uma corrente continua. ELEMENTOS DE UM GERADOR DE CORRENTE CONTÍNUA. As partes principais de um gerador de corrente continua são: O Rotor (armadura), Anel Comutador, Estator (parte fixa) Escovas. PiC] corrente em comparação ao enrolamento de campo e é o circuito esponsável por transportar a energia proveniente da fonte de energia. Partes do Rotor Núcleo Magnético: é constituído de um pacote de chapas de aço magnético laminadas, com ranhuras axiais para alojar o enrolamento da armadura; Enrolamento da Armadura: é composto de um grande número de espiras em série ligadas ao comutador. O giro da armadura faz com que seja induzida uma tensão neste enrolamento Comutador: é constituído de lâminas de cobre (lamelas) isoladas umas das outras por meio de lâminas de mica (material isolante).

Tem por função transformar a tensão lternada induzida numa tensão contínua. Eixo: é o elemento que transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor a uma carga a ele acoplada. ANEL COMUTADOR Responsável por realizar a inversão adequada do sentido das correntes que circulam no enrolamento do rotor, constituído de um anel de material condutor, segmentado por um material isolante de forma a fechar o circuito entre cada uma das bobinas do enrolamento de armadura e as escovas no momento adequado.

O anel é montado junto ao eixo da máquina e gira junto com o mesmo. O movimento de rotação do eixo produz a omutação entre os circuitos dos enrolamentos. ESTATOR Parte estática da máquina, 2 4 volta do rotor, de forma com o campo do rotor. A fonte de corrente de campo pode ser uma fonte separada, chamada de excitador, ou proveniente do próprio rotor. ESCOVAS São conectores de grafita fixos, montados sobre molas que permitem que eles deslizem (ou “escovem”) sobre o comutador no eixo do rotor.

Assim, as escovas servem de contato entre os enrolamentos da armadura e a carga externa. CIRCUITO MAGNÉTICO para que o campo magnético possa atuar com a intensidade requerida sobre os elementos do circuito elétrico, colocados m determinada zona da máquina elétrica, é necessário criar um circuito magnético, isto é um conjunto de meios materiais, formado essencialmente por substâncias ferromagnéticas, constituindo um circuito fechado, através do qual um fluxo magnético se pode estabelecer com facilidade.

Numa máquina elétrica rotativa o circuito magnético será formado por uma parte colocada no estator e outra parte colocada no rotor e separadas por um entreferro. No passado o circuito magnético estatórico era constituído pela carcaça, normalmente em ferro fundido, a que se juntavam os pólos magnéticos. Na atualidade o circuito magnético de um gerador de corrente continua é constituído por um empacotamento de chapa magnética. No corte da chapa magnética, é imediatamente dada forma aos pólos magnéticos, indutores e de comutação.

O circuito magnético rotórico é, também, formado pelo empacotamento de chapa magnética, com uma forma de coroa circular e na qual estão já recortadas as ranhuras abertas. O material ferromagnético, utilizado na construção do circuito magnético é caracterizado por ter baixas perdas magnéticas razoavel condutibilidade térmica e bom comportamento me 0F 14 caracterizado por ter baixas perdas magnéticas razoável condutibilidade térmica e bom comportamento mecânico.

São valores típicos para a chapa magnética utilizada — chapa de ferro silícios 3%) de cristais orientados laminadas a frio: espessura = 0,5 mm, indução de saturação = 1,7 T, densidade de perdas = 2 W/kga 1,5 T, 50 Hz, massa volúmica = 7,8 x 1 OA3 kg/mA3, indução remanente = 1,0 T, resistividade 40 x 1 0h-8Q•m. A principal preocupação no projeto do circuito magnético de uma máquina elétrica de coletor de lâminas diz respeito às perdas magnéticas erdas por histerese e perdas por correntes de Foucault que têm de ser reduzidas para diminuir o seu contributo para o aquecimento da máquina.

Por isso na atualidade o circuito magnético do gerador de corrente contínua é folheado e funciona numa zona afastada da saturação magnética. No passado o circuito magnético estatórico de uma máquina de corrente contínua era maciço, sendo os pólos postiços presos à carcaça por parafusos. Considerava-se que não existia variação no tempo do fluxo magnético, e, portanto, eram diminutas e desprezáveis as perdas magnéticas estatóricas.

Na atualidade, e devido ás preocupações sociais com a utilização racional da energia, mesmo essas pequenas perdas não são desprezadas, para ser aumentado o rendimento energético da máquina elétrica. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DE UM GERADOR DE CORRENTE CONTÍNUA Quando se trata de um gerador, a energia mecânica é suprida pela aplicação de um torque e da rotação do eixo da máquina, uma fonte de energia mecânica pode ser, por exemplo, uma turbina hidráulica, uma turbina eólica, etc.

A fonte de energia mecânica tem o papel d AGE 4 4 mecânica tem o papel de produzir o movimento relativo entre s condutores elétricos dos enrolamentos de armadura e o campo magnético produzido pelo enrolamento de campo e desse modo, provocar uma variação temporal da intensidade do mesmo, e assim pela lei de Faraday induzir uma tensão entre os terminais do condutor. A lei de Faraday-Lenz enuncia que a força eletromotriz induzida num circuito elétrico é igual à variação do fluxo magnético conectado ao circuito. ? importante notar que um campo magnético constante não dá origem ao fenômeno da indução. É necessário que o magneto ou o solenóide movam- se, consumindo energia mecânica. Por esse motivo que um ransformador só funciona com corrente alternada. A lei é de natureza relativistica, portanto o seu efeito é resultado do movimento do circuito em relação ao campo magnético. A corrente induzida no circuito é de fato gerada por um campo magnético, e a lei de Lenz afirma que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que a gera.

Se o campo magnético concatenado ao circuito estão diminuindo, o campo magnético gerado pela corrente induzida irá à mesma direção do campo original (se opõem a diminuição), se, pelo contrário, o campo magnético concatenado está aumentando, o ampo magnético gerado irá em direção oposta ao original (se opõem ao aumento). EXC TACÕES DO CAMPO MAGNÉTICO Os Geradores CC recebem seus nomes de acordo com o tipo de excitação de campo utilizado.

Quando o campo do gerador é fornecido ou “excitado” por uma fonte cc separada, como por exemplo, uma bateria, ele é chamado de ge 4 ou “excitado” por uma fonte cc separada, como por exemplo, uma bateria, ele é chamado de gerador de excitação separada. Quando o gerador fornece a sua própria excitação, ele é chamado de gerador auto-excitados. Se o seu campo estiver ligado em aralelo com o circuito da armadura, ele é chamado de gerador em derivação. Quando o campo está em série com a armadura, o gerador é chamado de gerador série.

Se forem usados os dois campos, derivação e série, o gerador é chamado de gerador composto. Os geradores compostos podem ser ligados em derivação curta com o campo de derivação em paralelo somente com a armadura, ou formando uma derivação longa, com o campo de derivação em paralelo com a armadura e com o campo série. Quando o campo séne está ligado dessa forma, de modo que seus amperes-espira ajam no mesmo sentido que s do campo em derivação, diz-se que o gerador do composto- acumulativo.

Os reostatos de campo são resistências ajustáveis colocadas nos circuitos de campo para variar o fluxo do campo e, portanto a fem- gerada pelo gerador. CIRCUITO EQUIVALENTE DO GERADOR CC As relações entre Tensão e Corrente num circuito equivalente de um gerador e de acordo com a lei de Ohm. EQUAÇÕES DA TENSÃO NO GERADOR E REGULAÇÃO DE TENSÃO A tensão média Vggerada por um gerador pode ser calculada através da fórmula descrita abaixo: Onde: tensão média gerada 6 4 r cc, V número de percursos paralelos através da armadura, ependendo do tipo de enrolamento da armadura.

Para qualquer gerador todos os fatores são fixos exceto@ e n então a equação acima resume a: PERDAS E EFICIÊNCIAS DE UM GERADOR CC As perdas nos geradores e motores consistem nas perdas no cobre dos circuitos elétricos e nas perdas mecânicas devidas a rotação da máquina. As perdas no cobre estão presentes, porque é consumida urna certa potência quando se faz passar uma corrente através de uma resistência. À medida que o rotor gira no campo magnético, a fem. nduzida nas partes de ferro permite a passagem de correntes parasitas ou de Foucault, que aquecem ferro representando assim um desperdício de energia. As perdas por histerese ocorrem quando um material magnético é magnetizado inicialmente num sentido e em seguida no sentido oposto. Outras perdas rotacionais são produzidas pelo atrito de rolamento no mancal, pelo atrito das escovas apoiadas sobre o comutador e pelo atrito com o ar.

MOTORES EM CORRENTE CONTÍNUA [pic] CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES DE CORRENTE CONTINUA São motores de custo elevado e além disso, precisam de uma fonte de corrente contínu spositivo que converta 4 motor CC é constituido por circuito indutor, circuito induzido circuito magnético. Sendo constituído por elementos fixos e moveis, da – se o nome de estator a parte fixa do motor e o nome rotor a parte móvel do mesmo. No caso do motor CC o circuito indutor encontra – se no estator e o circuito induzido no rotor.

O circuito induzido é constituído por um enrolamento envolvendo um núcleo ferromagnético laminado, isto é, dividido em chapas entre si. Constituição. Dínamo: princípio de funcionamento; tipos de excitação; curvas características; potência e rendimento. Motor de corrente contínua: tipos de excitação; curvas características; otência e rendimento Fazer um motor elétrico que possa ser acionado por pilhas ou baterias não é tão fácil como parece.

Não basta apenas colocar ímãs permanentes fixos e uma bobina, pela qual circule corrente elétrica, de modo que possa girar entre os pólos desses ímãs. Uma corrente contínua como o é a fornecida por pilhas ou baterias, é muito boa para fazer eletro(mãs com pólos imutáveis, mas, como para o funcionamento do motor é preciso periódicas mudanças de polaridade, algo tem que ser feito para inverter o sentido da corrente nos momentos apropriados.

Na maioria dos motores elétricos CC, o rotor é m ‘eletroímãl que gira entre os pólos de ímãs permanentes estacionários. Para tornar esse eletroímã mais eficiente o rotor contém um núcleo de ferro, que se torna fortemente magnetizado, quando a corrente flui pela bobina. O rotor girará desde que essa corrente inverta seu sentido de percurso cada vez que seus pólos alcançam os pólos opostos do estator. O modo mais com 80F 14 de percurso cada vez que seus pólos alcançam os pólos opostos do estator.

O modo mais comum para produzir essas reversões é usar um comutador. O ROTOR DA MAQUINA CC CONSISTE DE: [picl Eixo da armadura: imprime rotação ao núcleo da armadura, nrolamentos e comutador. Núcleo da armadura: está conectado ao eixo e é construído de camadas laminadas de aço, provendo uma faixa de baixa relutância magnética entre os pólos. As lâminas servem para reduzir as correntes parasitas no núcleo, e o aço usado é de qualidade destinada a produzir uma baixa perda por histerese.

O núcleo contém ranhuras axiais na sua periferia para colocação do enrolamento da armadura. Enrolamento da armadura: é constituído de bobinas isoladas entre si e do núcleo da armadura. É colocado nas ranhuras e eletricamente ligado ao comutador. Comutador: devido à rotação do eixo, providencia o necessário chaveamento para o processo de comutação. O comutador consiste de segmentos de cobre, individuais isolados entre si e do eixo, eletricamente conectados às bobinas do enrolamento da armadura.

O rotor da armadura das máquinas de CC tem quatro funções principais: (1) permite rotação para ação geradora ou ação motora mecânica; (2) em virtude da rotação, produz a ação de chaveamento necessário para a comutação; (3) contém os condutores que induzem a tensão ou providenciam um torque eletromagnético; e (4) providencia uma faixa de baixa 4) providencia uma faixa de baixa relutância para o fluxo. O ESTATOR DA MÁQUINA CC CONSISTE DE: Carcaça: é uma carapaça ou estrutura cilíndrica de aço ou ferro fundido ou laminado.

Não apenas a carcaça serve como suporte das partes descritas acima, mas também providencia uma faixa de retorno do fluxo para o circuito magnético criado pelos enrolamentos de campo. Enrolamento de campo: consiste de umas poucas espiras de fio grosso para o campo- série ou muitas espiras de fio fino para o campo-shunt. Essencialmente, as bobinas de campo são eletromagnetos, cujos ampére-espiras (Ae) providenciam uma força agneto motriz adequada à produção, no entreferro, do fluxo necessário para gerar uma fem. u uma força mecânica. Os enrolamentos de campo são suportados pelos pólos. Pólos: são constituídos de ferro laminado e parafusados ou soldados na carcaça após a inserção dos rolamentos de campo nos mesmos. A sapata polar é curvada, e é mais larga que o núcleo polar, para espalhar o fluxo mais uniformemente. Interpolo: ele e o seu enrolamento também são montados na carapaça da máquina. Eles estão localizados na região interpolar, entre os pólos principais, e são geralmente de tamanho menor. O 0 DF 14