reversão de velocidade em um motor CC Shunt

1 – Introdução Teórica

O motor de corrente contínua possui um princípio de funcionamento baseado na lei de Laplace (), a qual refere que um condutor de comprimento L percorrido por uma corrente I e imerso em um campo magnético é sujeito a uma força de intensidade F. O sentido dessa força define o sentido de deslocamento do motor (figura 1). Se ao invés de considerarmos apenas um condutor e admitirmos uma espira no interior de um campo magnético e percorrida por uma corrente verificaremos que, segundo o princípio, esta girará sobre o seu eixo, sendo o seu movimento devido ao binário de rotação criado pelos condutores, como pode ser visto na figura 2.

Figura 1
Figura 2

No motor de corrente contínua tipo shunt ou derivação os terminais do enrolamento de campo estão ligados aos terminais da armadura, com isso, a tensão aplicada aos dois enrolamentos é a mesma, onde apenas uma fonte faz-se necessária. Desta maneira temos o seguinte diagrama esquemático:

A tensão aplicada nos terminais desse motor é então:

(1)

Onde, Ec é a força contra eletromotriz [V] ra é a resistência do enrolamento de armadura []
R é a resistência externa [ ]
La é a indutância do enrolamento de armadura [H]
Ia é a corrente de armadura [A]

Como a variação da corrente de armadura é muito rápida quando comparada com a variação de velocidade do motor, pode-se desconsiderar seu período transitório, onde La é ainda muito pequeno, dessa forma pode-se desprezar a queda de tensão devido a La.di/dt, assim a equação se resume somente a:

(2)

A força contra eletromotriz no circuito de armadura é dada por:

(3)
Onde, k é uma constante é fluxo eletromagnético no entreferro [Wb] é a velocidade angular do motor [rad/s]

O conjugado mecânico do motor é dado por:

(4)
Onde, k é uma constante é fluxo eletromagnético no entreferro [Wb]
Ia é a corrente de armadura [A]

Substituindo as equações (3) e (4) na equação (2) teremos:

, onde