Controle da velocidade do motor de corrente contínua

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UNIVERSIDADE GAMA FILHO

PRÓ-REITORIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA





CONTROLE DA VELOCIDADE DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA DERIVAÇÃO, COM CARGA CONSTANTE, VARIANDO A TENSÃO ROTÓRICA




João de Deus

Osama Bin

















Rio de Janeiro

2011

1. INTRODUÇÃO

As máquinas de corrente contínuapodem ser utilizadas tanto como motor quanto como gerador. Porém, uma vez que as fontes retificadoras de potência podem gerar tensão contínua de maneira controlada a partir da rede alternada, pode-se considerar que, atualmente, a operação como gerador fica limitada aos instantes de frenagem e reversão de um motor.
Atualmente, o desenvolvimento das técnicas de acionamentos de corrente alternada(CA) e a viabilidade econômica têm favorecido a substituição dos motores de corrente contínua (CC) pelos motores de indução acionados por inversores de freqüência. Apesar disso, devido às suas características e vantagens, que serão analisadas adiante, o motor CC ainda se mostra a melhor opção em inúmeras aplicações, tais como:
• Máquinas de Papel
• Bobinadeiras e desbobinadeiras
•Laminadores
• Máquinas de Impressão
• Extrusoras
• Prensas
• Elevadores
• Movimentação e Elevação de Cargas
• Moinhos de rolos
• Indústria de Borracha
• Mesa de testes de motores



1. OBJETIVO

Realizamos o ensaio nº 7 do livro de ensaios em máquinas elétricas de Afonso Martignoni com o objetivo de observar e analisar a variação da velocidade domotor de corrente contínua derivação, alterando-se os valores da tensão rotórica e traçando o gráfico característico de seu funcionamento.



2. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

Segundo Simoni (2000, p. 1), “a máquina de corrente contínua (CC) é um conversor eletromecânico de energia que, recebendo energia elétrica na forma de uma corrente contínua, converte-a em energia mecânica e adisponibiliza em sua porta motriz”.

2.1 Aspectos Construtivos

O motor de corrente contínua é composto de duas estruturas magnéticas:

• Estator (enrolamento de campo ou ímã permanente);

• Rotor (enrolamento de armadura).

O estator é composto de uma estrutura ferromagnética com pólos salientes aos quais são enroladas as bobinas que formam o campo, ou de um ímã permanente. Afigura 1 mostra o desenho de um motor CC de 2 pólos com enrolamento de campo.

Figura 1: Desenho e foto de um motor cc de dois pólos

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Fonte: SIEMENS (2006)

O rotor é um eletroímã constituído de um núcleo de ferro com enrolamentos em sua superfície que são alimentados por um sistema mecânico de comutação (figura 2). Essesistema é formado por um comutador, solidário ao eixo do rotor, que possui uma superfície cilíndrica com diversas lâminas às quais são conectados os enrolamentos do rotor; e por escovas fixas, que exercem pressão sobre o comutador e que são ligadas aos terminais de alimentação. O propósito do comutador é o de inverter a corrente na fase de rotação apropriada de forma a que o conjugado desenvolvidoseja sempre na mesma direção.

Os enrolamentos do rotor compreendem bobinas de n espiras. Os dois lados de cada enrolamento são inseridos em sulcos com espaçamento igual ao da distância entre dois pólos do estator, de modo que quando os condutores de um lado estão sob o pólo norte, os condutores do outro devem estar sob o pólo sul. As bobinas são conectadas em série através das lâminas docomutador, com o fim da última conectado ao início da primeira, de modo que o enrolamento não tenha um ponto específico.

Figura 2: Sistema de comutação

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Fonte: SIEMENS (2006)

2.2 Princípio de Funcionamento

A figura 3 mostra, de maneira simplificada, o funcionamento do motor CC de dois pólos.



Figura 3:...
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