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corrente alternada e mesmas leis fundam os detalhes de const forзa eletromotriz no necessбrio que haja Motores em corrente continua Premium By dodannna I uapTa 21, 2012 14 pagos GERADOR EM CORRENTE CON нNUA Gerador de corrente contнnua й uma mбquina capaz de converter energia mecвnica em energia elйtrica ou energia elйtrica em mecвnica (motor). O termo “gerador elйtrico” se reserva apenas para as mбquinas que convertem a energia mecвnica em elйtrica. Conforme as caracterнsticas da corrente elйtrica que produzem, os geradores podem ser de corrente contнnua (dнnamos) e alternada (alternadores).

Quando se trata de um gerador de corrente continua, os mesmos princнpios que formam a base de operaзгo de maquina de W’,p iew nent page 4 o governadas pelas entre ambos sгo bйm se aplica para gerador seja CC й ara assim produzir um campo magnйtico e em seguida gerar uma corrente que ao passar pelo anel comutador gere uma corrente continua. ELEMENTOS DE UM GERADOR DE CORRENTE CONTНNUA. As partes principais de um gerador de corrente continua sгo: O Rotor (armadura), Anel Comutador, Estator (parte fixa) Escovas. PiC] corrente em comparaзгo ao enrolamento de campo e й o circuito esponsбvel por transportar a energia proveniente da fonte de energia. Partes do Rotor Nъcleo Magnйtico: й constituнdo de um pacote de chapas de aзo magnйtico laminadas, com ranhuras axiais para alojar o enrolamento da armadura; Enrolamento da Armadura: й composto de um grande nъmero de espiras em sйrie ligadas ao comutador. O giro da armadura faz com que seja induzida uma tensгo neste enrolamento Comutador: й constituнdo de lвminas de cobre (lamelas) isoladas umas das outras por meio de lвminas de mica (material isolante).

Tem por funзгo transformar a tensгo lternada induzida numa tensгo contнnua. Eixo: й o elemento que transmite a potкncia mecвnica desenvolvida pelo motor a uma carga a ele acoplada. ANEL COMUTADOR Responsбvel por realizar a inversгo adequada do sentido das correntes que circulam no enrolamento do rotor, constituнdo 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 й montado junto ao eixo da mбquina e gira junto com o mesmo. O movimento de rotaзгo do eixo produz a omutaзгo entre os circuitos dos enrolamentos. ESTATOR Parte estбtica da mбquina, 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 prуprio rotor. ESCOVAS Sгo 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 MAGNЙTICO para que o campo magnйtico possa atuar com a intensidade requerida sobre os elementos do circuito elйtrico, colocados m determinada zona da mбquina elйtrica, й necessбrio criar um circuito magnйtico, isto й um conjunto de meios materiais, formado essencialmente por substвncias ferromagnйticas, constituindo um circuito fechado, atravйs do qual um fluxo magnйtico se pode estabelecer com facilidade.

Numa mбquina elйtrica rotativa o circuito magnйtico serб formado por uma parte colocada no estator e outra parte colocada no rotor e separadas por um entreferro. No passado o circuito magnйtico estatуrico era constituнdo pela carcaзa, normalmente em ferro fundido, a que se juntavam os pуlos magnйticos. Na atualidade o circuito magnйtico de um gerador de corrente continua й constituнdo por um empacotamento de chapa magnйtica. No corte da chapa magnйtica, й imediatamente dada forma aos pуlos magnйticos, indutores e de comutaзгo.

O circuito magnйtico rotуrico й, tambйm, formado pelo empacotamento de chapa magnйtica, com uma forma de coroa circular e na qual estгo jб recortadas as ranhuras abertas. O material ferromagnйtico, utilizado na construзгo do circuito magnйtico й caracterizado por ter baixas perdas magnйticas razoavel condutibilidade tйrmica e bom comportamento me 0F 14 caracterizado por ter baixas perdas magnйticas razoбvel condutibilidade tйrmica e bom comportamento mecвnico.

Sгo valores tнpicos para a chapa magnйtica utilizada — chapa de ferro silнcios 3%) de cristais orientados laminadas a frio: espessura = 0,5 mm, induзгo de saturaзгo = 1,7 T, densidade de perdas = 2 W/kga 1,5 T, 50 Hz, massa volъmica = 7,8 x 1 OA3 kg/mA3, induзгo remanente = 1,0 T, resistividade 40 x 1 0h-8Q•m. A principal preocupaзгo no projeto do circuito magnйtico de uma mбquina elйtrica de coletor de lвminas diz respeito аs perdas magnйticas erdas por histerese e perdas por correntes de Foucault que tкm de ser reduzidas para diminuir o seu contributo para o aquecimento da mбquina.

Por isso na atualidade o circuito magnйtico do gerador de corrente contнnua й folheado e funciona numa zona afastada da saturaзгo magnйtica. No passado o circuito magnйtico estatуrico de uma mбquina de corrente contнnua era maciзo, sendo os pуlos postiзos presos а carcaзa por parafusos. Considerava-se que nгo existia variaзгo no tempo do fluxo magnйtico, e, portanto, eram diminutas e desprezбveis as perdas magnйticas estatуricas.

Na atualidade, e devido бs preocupaзхes sociais com a utilizaзгo racional da energia, mesmo essas pequenas perdas nгo sгo desprezadas, para ser aumentado o rendimento energйtico da mбquina elйtrica. PRINCНPIOS DE FUNCIONAMENTO DE UM GERADOR DE CORRENTE CONTНNUA Quando se trata de um gerador, a energia mecвnica й suprida pela aplicaзгo de um torque e da rotaзгo do eixo da mбquina, uma fonte de energia mecвnica pode ser, por exemplo, uma turbina hidrбulica, uma turbina eуlica, etc.

A fonte de energia mecвnica tem o papel d AGE 4 4 mecвnica tem o papel de produzir o movimento relativo entre s condutores elйtricos dos enrolamentos de armadura e o campo magnйtico produzido pelo enrolamento de campo e desse modo, provocar uma variaзгo temporal da intensidade do mesmo, e assim pela lei de Faraday induzir uma tensгo entre os terminais do condutor. A lei de Faraday-Lenz enuncia que a forзa eletromotriz induzida num circuito elйtrico й igual а variaзгo do fluxo magnйtico conectado ao circuito. ? importante notar que um campo magnйtico constante nгo dб origem ao fenфmeno da induзгo. Й necessбrio que o magneto ou o solenуide movam- se, consumindo energia mecвnica. Por esse motivo que um ransformador sу funciona com corrente alternada. A lei й de natureza relativistica, portanto o seu efeito й resultado do movimento do circuito em relaзгo ao campo magnйtico. A corrente induzida no circuito й de fato gerada por um campo magnйtico, e a lei de Lenz afirma que o sentido da corrente й o oposto da variaзгo do campo magnйtico que a gera.

Se o campo magnйtico concatenado ao circuito estгo diminuindo, o campo magnйtico gerado pela corrente induzida irб а mesma direзгo do campo original (se opхem a diminuiзгo), se, pelo contrбrio, o campo magnйtico concatenado estб aumentando, o ampo magnйtico gerado irб em direзгo oposta ao original (se opхem ao aumento). EXC TACХES DO CAMPO MAGNЙTICO Os Geradores CC recebem seus nomes de acordo com o tipo de excitaзгo de campo utilizado.

Quando o campo do gerador й fornecido ou “excitado” por uma fonte cc separada, como por exemplo, uma bateria, ele й chamado de ge 4 ou “excitado” por uma fonte cc separada, como por exemplo, uma bateria, ele й chamado de gerador de excitaзгo separada. Quando o gerador fornece a sua prуpria excitaзгo, ele й chamado de gerador auto-excitados. Se o seu campo estiver ligado em aralelo com o circuito da armadura, ele й chamado de gerador em derivaзгo. Quando o campo estб em sйrie com a armadura, o gerador й chamado de gerador sйrie.

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

Os reostatos de campo sгo resistкncias ajustбveis colocadas nos circuitos de campo para variar o fluxo do campo e, portanto a fem- gerada pelo gerador. CIRCUITO EQUIVALENTE DO GERADOR CC As relaзхes entre Tensгo e Corrente num circuito equivalente de um gerador e de acordo com a lei de Ohm. EQUAЗХES DA TENSГO NO GERADOR E REGULAЗГO DE TENSГO A tensгo mйdia Vggerada por um gerador pode ser calculada atravйs da fуrmula descrita abaixo: Onde: tensгo mйdia gerada 6 4 r cc, V nъmero de percursos paralelos atravйs da armadura, ependendo do tipo de enrolamento da armadura.

Para qualquer gerador todos os fatores sгo fixos exceto@ e n entгo a equaзгo acima resume a: PERDAS E EFICIКNCIAS DE UM GERADOR CC As perdas nos geradores e motores consistem nas perdas no cobre dos circuitos elйtricos e nas perdas mecвnicas devidas a rotaзгo da mбquina. As perdas no cobre estгo presentes, porque й consumida urna certa potкncia quando se faz passar uma corrente atravйs de uma resistкncia. А medida que o rotor gira no campo magnйtico, a fem. nduzida nas partes de ferro permite a passagem de correntes parasitas ou de Foucault, que aquecem ferro representando assim um desperdнcio de energia. As perdas por histerese ocorrem quando um material magnйtico й magnetizado inicialmente num sentido e em seguida no sentido oposto. Outras perdas rotacionais sгo produzidas pelo atrito de rolamento no mancal, pelo atrito das escovas apoiadas sobre o comutador e pelo atrito com o ar.

MOTORES EM CORRENTE CONTНNUA [pic] CLASSIFICAЗГO DOS MOTORES DE CORRENTE CONTINUA Sгo motores de custo elevado e alйm disso, precisam de uma fonte de corrente contнnu spositivo que converta 4 motor CC й constituido por circuito indutor, circuito induzido circuito magnйtico. Sendo constituнdo por elementos fixos e moveis, da – se o nome de estator a parte fixa do motor e o nome rotor a parte mуvel do mesmo. No caso do motor CC o circuito indutor encontra – se no estator e o circuito induzido no rotor.

O circuito induzido й constituнdo por um enrolamento envolvendo um nъcleo ferromagnйtico laminado, isto й, dividido em chapas entre si. Constituiзгo. Dнnamo: princнpio de funcionamento; tipos de excitaзгo; curvas caracterнsticas; potкncia e rendimento. Motor de corrente contнnua: tipos de excitaзгo; curvas caracterнsticas; otкncia e rendimento Fazer um motor elйtrico que possa ser acionado por pilhas ou baterias nгo й tгo fбcil como parece.

Nгo basta apenas colocar нmгs permanentes fixos e uma bobina, pela qual circule corrente elйtrica, de modo que possa girar entre os pуlos desses нmгs. Uma corrente contнnua como o й a fornecida por pilhas ou baterias, й muito boa para fazer eletro(mгs com pуlos imutбveis, mas, como para o funcionamento do motor й preciso periуdicas mudanзas de polaridade, algo tem que ser feito para inverter o sentido da corrente nos momentos apropriados.

Na maioria dos motores elйtricos CC, o rotor й m ‘eletroнmгl que gira entre os pуlos de нmгs permanentes estacionбrios. Para tornar esse eletroнmг mais eficiente o rotor contйm um nъcleo de ferro, que se torna fortemente magnetizado, quando a corrente flui pela bobina. O rotor girarб desde que essa corrente inverta seu sentido de percurso cada vez que seus pуlos alcanзam os pуlos opostos do estator. O modo mais com 80F 14 de percurso cada vez que seus pуlos alcanзam os pуlos opostos do estator.

O modo mais comum para produzir essas reversхes й usar um comutador. O ROTOR DA MAQUINA CC CONSISTE DE: [picl Eixo da armadura: imprime rotaзгo ao nъcleo da armadura, nrolamentos e comutador. Nъcleo da armadura: estб conectado ao eixo e й construнdo de camadas laminadas de aзo, provendo uma faixa de baixa relutвncia magnйtica entre os pуlos. As lвminas servem para reduzir as correntes parasitas no nъcleo, e o aзo usado й de qualidade destinada a produzir uma baixa perda por histerese.

O nъcleo contйm ranhuras axiais na sua periferia para colocaзгo do enrolamento da armadura. Enrolamento da armadura: й constituнdo de bobinas isoladas entre si e do nъcleo da armadura. Й colocado nas ranhuras e eletricamente ligado ao comutador. Comutador: devido а rotaзгo do eixo, providencia o necessбrio chaveamento para o processo de comutaзгo. O comutador consiste de segmentos de cobre, individuais isolados entre si e do eixo, eletricamente conectados аs bobinas do enrolamento da armadura.

O rotor da armadura das mбquinas de CC tem quatro funзхes principais: (1) permite rotaзгo para aзгo geradora ou aзгo motora mecвnica; (2) em virtude da rotaзгo, produz a aзгo de chaveamento necessбrio para a comutaзгo; (3) contйm os condutores que induzem a tensгo ou providenciam um torque eletromagnйtico; e (4) providencia uma faixa de baixa 4) providencia uma faixa de baixa relutвncia para o fluxo. O ESTATOR DA MБQUINA CC CONSISTE DE: Carcaзa: й uma carapaзa ou estrutura cilнndrica de aзo ou ferro fundido ou laminado.

Nгo apenas a carcaзa serve como suporte das partes descritas acima, mas tambйm providencia uma faixa de retorno do fluxo para o circuito magnйtico criado pelos enrolamentos de campo. Enrolamento de campo: consiste de umas poucas espiras de fio grosso para o campo- sйrie ou muitas espiras de fio fino para o campo-shunt. Essencialmente, as bobinas de campo sгo eletromagnetos, cujos ampйre-espiras (Ae) providenciam uma forзa agneto motriz adequada а produзгo, no entreferro, do fluxo necessбrio para gerar uma fem. u uma forзa mecвnica. Os enrolamentos de campo sгo suportados pelos pуlos. Pуlos: sгo constituнdos de ferro laminado e parafusados ou soldados na carcaзa apуs a inserзгo dos rolamentos de campo nos mesmos. A sapata polar й curvada, e й mais larga que o nъcleo polar, para espalhar o fluxo mais uniformemente. Interpolo: ele e o seu enrolamento tambйm sгo montados na carapaзa da mбquina. Eles estгo localizados na regiгo interpolar, entre os pуlos principais, e sгo geralmente de tamanho menor. O 0 DF 14