ELEMENTOS DE MÁQUINAS ELÉTRICAS, COMANDOS E ACIONAMENTOS. Prof.Silvério Penin y Santos CAPÍTULO VI ACIONAMENTOS EM CC: MOTOR CC AS EQUAÇÕES QUE REGEM O MOTOR CC SÃO 1)EQUAÇÃO DO TORQUE. T=KΦIa T= torque desenvolvido pelo motor (não e o torque líquido no eixo, pois será necessário descontar as perdas por atrito e ventilação). Φ fluxo imposto pelo campo da máquina Ia -corrente de armadura, que e a corrente de carga. K=z*p/a é a constante da máquina sendo z o número de condutores da armadura, p o número de pares de pólos e a o número de derivações, ou seja, circuitos em paralelo. EQUAÇÃO DA ROTAÇÃO n=(V-ΣRi Ia)/KΦ Onde: n e a rotação em rps V é a tensão aplicada à armadura ΣRi- é a somatória das resistências da máquina K é uma constante construtiva K=zp/a z é o número de condutores ativos da armadura p é o número de pares de pólos a é o numero de derivações (circuitos em paralelo) Motor cc com campo shunt .Ia Iexc CAMPO ARMADURA Figura 1-representação de máquina cc Figura 2. Normalmente é efetuado pela armadura . n=(V-ΣRi Ia)/KΦ A equação acima permite verificar que ao variar a velocidade variaremos a rotação. O controle pelo campo é efetuado para controles finos . neste caso porém com o inconveniente de reduzir o torque o que naturalmente demanda maior corrente de armadura Vide equação : T=kΦia COMUTADOR ARMADURA INTERPOLOS Figura 3 – motor cc com campo shunt e interpolos . Igualmente se variarmos o fluxo variará a rotação.Na figura 2 apresenta-se um motor apenas com o campo principal freqüentemente ligado em paralelo com a armadura e por isso denominado campo shunt ou derivação. Entretanto é muito freqüente alimentar o mesmo por fonte independente prevalecendo assim mesmo o nome de motor cc shunt O controle de velocidade pode ser efetuado pela armadura ou pelo campo. Quando se coloca carga. Em outras palavras as escovas embora fisicamente estejam na linha dos pólos eletricamente estão na linha neutra ou seja no espaço interpolar.Para reduzir o problema são colocados pólos auxiliares denominados pólos de comutação que criam fluxo contrário aquele criado pela reação de armadura.As escovas são colocadas na linha neutra embora sejam representadas na linha dos pólos principais. assim haverá proporcionalidade total entre a reação de armadura e o fluxo criado pelos pólos auxiliares. A explicação: a formatação do enrolamento de cc chamado imbricado (ou ondulado) tem como característica deslocar a linha a lâmina do comutador com relação ao condutor ativo. A corrente de armadura ou corrente de carga passa pelos pólos auxiliares. entretanto a reação de armadura cria um fluxo na referida linha neutra. Assim as escovas comutarão lâminas cujos condutores estão submetidos a tensão e por isso faíscam . . Vide figura 4.A corrente de armadura antes de ir para carga passa pelo enrolamento auxiliar de comutação e pelo enrolamento série. o contrário. interpolos e campo série MOTORES COMPOSTOS (COMPOUND) Afim de adicionar (aditivo) ou subtrair (subtrativo) fluxo para alterar as curvas de torque em função da carga ou rotação em função da carga coloca-se um enrolamento de fio grosso sobre o enrolamento shunt . Este será ligado de tal forma que quando se deseja aditivo o fluxo por ele criado se adicione ao do campo principal. Quando se deseja subtrativo. .Figura 4 – motor cc com campo shunt. RESUMO: 1)Nos motores cc .a composição dos fluxos do campo principal com o campo serie permite que este tipo de acionador ofereça recursos apropriados para cada tipo de aplicação 2)A corrente de armadura passa pelos interpolos para facilitar a comutação. Figura 5: Exemplo de aplicação de motor cc EXEMPLO DE APLICAÇÃO ATUAL: . nos pólos principais pode se colocar um enrolamento serie para dotar a máquina de excitação composta ou compound. O conjunto acionador e constituído de: 1. Um motor de cc de 120 kw com capacidade de sobrecarga durante um minuto . 4. nos denominados veículos híbridos. Um controlador com IGBT (insulated gate bipolar transistor 7. utilizado em tração elétrica. Um carregador de baterias 6.Acima. apresentamos o esquema típico. Uma ponte retificadora de 150 a (a corrente e limitada a 100 a em 600 v –vale dizer 60 kw). Um regulador de tensão do gerador 3. Grupo gerador de ca –85 kva em 68 a 70 hz 2. Um conjunto de baterias de em 600 Vcc 5. semelhante ao da figura 5. O conjunto acionador é constituído de: 1. Um regulador de tensão do gerador 3. Grupo gerador de ca –85 kva em 68 a 70 hz 2. Uma ponte retificadora controlada de 150 a (a corrente e limitada a 100 a em 600 v –vale dizer 60 kw) .Figura 6: controle por ponte tiristorizada A figura 6 apresenta o esquema típico. porém com controle por ponte controlada com tiristores. Um conjunto de baterias de em 600 vcc 5. Um motor de cc de 120 kw com capacidade de sobrecarga durante um minuto .4. Um carregador de baterias 6.