Aula 5.6 -_conversao_de_energia_i__pdf

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  1. 1. Conversão de Energia IAula 5.6Departamento de Engenharia ElétricaAula 5.6Máquinas de Corrente ContínuaProf. Clodomiro Unsihuay Vila
  2. 2. Determinação da velocidade de rotação do motor( )TKKKKTRRVwZZFaam⋅⋅⋅⋅+−=( )KKRRTKKVZFaZa⋅+−⋅⋅=Motor sérieConversão de Energia I
  3. 3. Bobinas de campo estão em série com oenrolamento da armadura;Só há fluxo no entreferro da máquinaquando a corrente da armadura for diferentede zero (máquina carregada)Conjugado é função quadrática dacorrente, uma vez que o fluxo é praticamenteproporcional à corrente de armadura;Motores de Corrente ContínuaMotor universal ou motor com excitação sérieproporcional à corrente de armadura;Conjugado elevado em baixa rotação;Velocidade extremamente elevada quandoo motor é descarregado, por isso não serecomenda utilizar transmissões por meio depolias e correias.Conversão de Energia I
  4. 4. Motor série Universal• Se o estator e o rotor são laminadas apropriadamentepara que as perdas CA por correntes parasitas sejamreduzidas o motor resultante é referido como motor sérieUniversal.• Eles funcionam com CA ou CC apresentandocaracterísticas similares.características similares.• São usados onde um baixo peso é importante: (1500-15000 RPM).• O conjugado tende a ser menor com CA que com CC:Maior queda de tensão (Impedância) e Menor fluxo(devido a saturação).• Proporciona a maior potencia por centavo, às custasde ruído, vida relativamente curta e alta velocidade.
  5. 5. Um motor série, 220 [V], 7 [Hp] está acoplado mecanicamente a umventilador. Quando operando em 300 [rpm] é fornecida ao motor umacorrente de 25 [A] através de uma fonte CC de 220 [V] . Não há resistênciaexterna conectada ao circuito de armadura (Rae = 0). O torque requeridopelo ventilador é proporcional ao quadrado da velocidade. Ra = 0,6 [ ] eRsr = 0,4 [ ]. Negligenciado o efeito da reação da armadura e as perdasrotacionais.a) Determine o torque mecânico desenvolvido pela máquina.b) Se a velocidade de rotação for reduzida para 200 [rpm] pela inserção daresistência (Rae) no circuito de armadura. Determine o valor da resistência.ExercícioConversão de Energia Iresistência (Rae) no circuito de armadura. Determine o valor da resistência.
  6. 6. Maquinas de CC de ÍmãPermanente• Aplicações de baixa potência• O enrolamento de campo é substituído por ímãspermanentes.• Vantagens: Menor espaço, menor custo , menor perdas.• Desvantagens: Risco de desmagnetização (Devido altas• Desvantagens: Risco de desmagnetização (Devido altascorrentes e sobreaquecimento do ímã), limitado B deentreferro)• Estator lisa consistindo em uma carcaça cilíndrica dematerial magnético permanente.
  7. 7. Conversão de Energia I
  8. 8. Conversão de Energia I
  9. 9. Agrupando os elementos relacionados as características construtivas damáquina CC, chegamos na seguinte equação:Tensão induzida - máquina CC2 60a aa pico m picoP Z P ZE na aφ ω φπ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅Ka quando a velocidade for expressa em radianos por segundo e KE é aconstante do enrolamento quando a velocidade for expressa em rotaçõespor minuto.ZP⋅ ZP⋅Conversão de Energia IaZPK aa⋅⋅⋅=π2 aZPK aE⋅⋅=60Em operação a tensão média entre escovas varia em função do fluxomáximo concatenado numa espira e da velocidade de rotação da máquina..a a pico m E picoE K K nφ ω φ= ⋅ = ⋅ ⋅
  10. 10. Torque no motorTorque do motor em função dos parâmetros elétricos.260mnπω⋅ ⋅=.: Constante de conjugado do motor.a m mm a picoE KK Kωφ==Conversão de Energia ISubstituindo na equação do torque, tem-se:1a a m amT E I K Iω= ⋅ ⋅ = ⋅
  11. 11. Exercício• Mede-se a resistência de armadura deum pequeno motor CC e obtém-se 178m com uma tensão aplicada de 9 ,observa-se que o motor opera a vazioobserva-se que o motor opera a vaziocom uma velicidade de 14600 rpm e umacorrente de 437 mA. Calcule• a) as perdas rotacionais• B) a constante de conjugado do motor

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