maquinas cc

MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA
Ivan Camargo
Revisão 1 (maio de 2007)
1) Introdução
A máquina de corrente contínua é composta por um enrolamento de campo, geralmente colocado no estator, outro enrolamento no rotor, normalmente chamado de enrolamento de armadura, e um comutador composto por escovas e lâminas. A figura 1 mostra esquematicamente uma máquina de corrente contínua elementar.

Figura 1: Máquina de corrente contínua elementar.
A máquina de CC elementar é caracterizada por um único enrolamento na armadura e é bastante útil para a introdução de conceitos básicos do funcionamento da máquina.
Exemplo 1
Considerando que o rotor da máquina elementar da figura 1 rode a uma velocidade angular constante “ω”, que o enrolamento de campo seja alimentado por uma corrente contínua iF e que o enrolamento de armadura esteja em aberto, calcular a tensão gerada nos terminais do enrolamento da armadura.
Solução
Este problema já foi resolvido anteriormente, trata-se de duas bobinas acopladas e a tensão é dada pela lei de Faraday:

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d λa dt d vF = rF iF + λF dt va = raia +

(1)

Onde:

 λa   Laa
λ  =  L
 F   Fa

LaF   ia 
LFF  iF 

(2)

O grande problema é a determinação da matriz de indutância. Neste problema específico, como a corrente de armadura é nula (o enrolamento está aberto) basta calcular a indutância mútua entre campo e armadura. É fácil notar que a força magnetomotriz produzida por uma corrente contínua no campo, é uma onda quadrada. Desta forma, o movimento circular da bobina no entreferro faz com que o fluxo concatenado com esta bobina se aproxime de uma senóide com o valor máximo ocorrendo quando os eixos se alinham e com valor nulo quando os eixos estão em quadratura. Assim:

LaF = M cos θ

(3)

Substituindo-se (2) em (1) com a definição dada em (3) e lembrando que a posição relativa dos eixos θ = ωt:
(4)

va = − MωiF senθ

Observa-se que a tensão gerada é uma função senoidal,