Motores e Geradores CC

Escola Tcnica de BrasliaMotores e Geradores CCMaquinas Eltricas II

25/09/2013

Aluno: Diego Lopes CostaProfessor: Lucio AguiarCurso: EletrotcnicaTurma: 4 kMotores CC

1) Descreva o princpio de funcionamento do motor CC:No primeiro estgio temos a bobina de uma espira posicionada paralelamente ao campo totalmente atingido pelo campo magntico criado pelo m fixo. A bobina est sendo alimentada pelo comutador. Sabemos que pelas leis do eletromagnetismo, essa espira percorrida por uma corrente eltrica produzir outro campo magntico em torno da espira que causar uma reao da bobina dentro das linhas de fora do campo fsico. No segundo estgio a bobina girou no sentido determinado e est em uma posio em que pouco atingida pelas linhas de fora, portanto no h reao entre o campo fixo e da bobina, mas est continua por girar por ao da fora anterior, at atingir o prximo estgio.No terceiro estgio houve uma inverso de posio da bobina, mas ai que entrou o comutador. Sua funo neste caso manter a corrente circulando sempre em um sentido. Com isso temos uma repetio do 1 estgio, em que a corrente aplicada bobina cria um campo magntico ao seu redor e esse campo atingido com o campo magntico fixo produzir uma ao fsica na bobina na direo indicada pelo polegar.No quarto estgio temos uma posio intermediria em que a bobina est inclinada com relao ao campo em um ngulo de aproximadamente 30. Esse estgio servir para comentarmos a ao contnua sofrida pela bobina com iterao dos campos.

2) Cite as partes principais de uma mquina CC:Estator, armadura (rotor), comutador e escovas.

3) Qual a funo das escovas em uma mquina CC?O contato eltrico da parte fixa do motor com a parte girante.

4) Como podemos identificar o nmero de polos de uma mquina CC observando o estator?Pela quantidade de enrolamentos, ou seja, h sempre um nmero par de enrolamentos no estator para cada polo.

5) Qual a funo do comutador numa mquina CC?Garantir que o sentido da corrente que circula nas bobinas da armadura seja sempre o mesmo. Pode se dizer, a grosso modo, que o comutador um retificador mecnico. Ele faz com que a sada seja sempre positiva e pulsante.

6) Quais as diferenas entre enrolamento srie e o Shunt de uma mquina CC?O enrolamento shunt formado por muitas espiras de fio de menor seo, enquanto o enrolamento srie formado por poucas espiras por um fio de seo maior. O motor shunt est em paralelo com a armadura e esto ligados a alimentao. J no motor srie se recomenda que eles partam com cargas pois sem cargas eles tendem a atingir velocidades que podem destruir o motor.

7) Quais as principais caractersticas do motor srie? altamente recomendvel que motores srie partam com carga, pois com o torque elevado na parida, sem carga, eles tendem a atingir velocidades que podem resultar na destruio do motor. Se a corrente baixa, o campo magntico induz uma baixa FCEM (fora contra eletromotriz) na armadura e temos uma velocidade considervel por conta da corrente FEM (fora eletromotriz) na armadura. A regulao da velocidade ruim, pois todo aumento de carga resulta em aumento da corrente e consequente queda de velocidade. A velocidade no motor srie est ligada a corrente sob carga. O motor srie excelente em aplicaes em que h uma alta carga de inrcia, coo trens e aplicaes com forte trao, tomando-se o cuidado de oper-lo sempre com carga acoplada.

8) Quais as principais caractersticas do motor shunt?Tanto a armadura quanto o enrolamento so ligados em paralelo com a alimentao. A armadura construda com fio mais grosso e menos espiras que o enrolamento shunt do estator, a armadura consumir mais corrente que o estator. Podemos esperar uma boa regulao de velocidade, pois com o aumento da carga, tem-se da FCEM e consequentemente aumento da corrente da armadura, o que ajuda a manter o torque.

9) Quais as principais caractersticas do motor Compound?Conseguir excelente regulao de velocidade, excelente torque de partida do motor srie, utilizado onde h necessidade de velocidade constante com variao extrema de carga.

10) Quais as diferenas entre o Compound Diferencial e o Cumulativo?Tudo depende da ligao do enrolamento shunt. Para mudar de um tipo para o outro, basta inverter a bobina de shunt.

11) Qual a principal motivao para utilizar uma mquina CC em sistema industrial?Pode se obter excelente torque ligado em srie e tambem o controle de velocidade ligado em shunt atendendo assim qualquer tipo de trabalho e se tornando imprescndivel ao sistema industrial.

12) Defina grau de proteo IP de motores elencando a especificidade de cada um deles:Segundo as Normas NBR 6146 e NBR 9884, so seguidas de dois dgitos, que classificam o grau de proteo do equipamento.Definindo o 1 numeral caracterstico: IO primeiro numeral define a proteo contra o acesso de pessoas as partes perigosas (ex. toque com o dedo a um contato energizado) de um equipamento eltrico e contra a penetrao de objetos slidos estranhos (ex. poeira).0 = No protegido: sem proteo;1 = Protegido contra objetos slidos maiores que 50mm: grande superfcie do corpo humano como a mo: nenhuma proteo contra penetrao liberal no equipamento.2 = Protegido contra objetos slidos maiores que 12mm: dedos ou objetos de comprimento maior que 80mm, cuja menor dimenso maior que 12mm;3 = Protegido contra objetos slidos maiores que 2,5mm: ferramentas, fios etc, de dimetro e espessura maior que 2,5mm cuja menor dimenso maior que 2,5mm;4 = Protegido contra objetos slidos maiores que 1,0mm: fios, fita de largura maior que 1,0mm, objetos cuja menor dimenso maior que 1,0mm;5 = Proteo relativa contra poeira e contato a partes internas ao invlucro: no totalmente vedado contra poeira, mas se penetrar no afetar o funcionamento do equipamento;6 = Totalmente protegido contra penetrao de poeira e contato a partes internas do invlucro: no esperada nenhuma penetrao de poeira no interior do invlucro;

Definindo o 2 numeral caracterstico: PO segundo numeral define a proteo contra penetrao de gua, a qual poderia danificar o equipamento (Ex. chuva, locais em que ocorrem lavagens com gua sob presso etc.).0 = No protegido: nenhuma proteo especial: invlucro aberto;1 = Protegido contra queda vertical de gotas de gua: gotas de gua caindo na vertical no prejudicam o equipamento (condensao);2 = Protegido contra queda de gua com inclinao de 15 com a vertical: gota de gua no tem efeitos prejudiciais ao equipamento;3 = Protegido contra gotas de gua aspergida: gua aspergida de 60 com a vertical no tm efeitos prejudiciais ao equipamento;4 = Protegido contra projees de gua: gua projetada por qualquer direo no tem efeito prejudicial ao equipamento;5 = Protegido contra jatos de gua: gua projetada por bico em qualquer direo no tem efeitos prejudiciais ao equipamento;6 = Protegido contra ondas do mar: gua em forma de onda, ou potentes no tem efeitos prejudiciais ao equipamento;7 = Protegido contra efeitos de imerso: sob certas condies de tempo e presso no h penetrao de gua. Exemplo: inundaes;8 = Proteo contra submerso: adequado para submerso contnua sob condies adequadas: Exemplo: equipamento submerso.

Geradores de CC

1) O que um gerador?Gerador de corrente contnua umamquinacapaz de converterenergia mecnicaemenergia eltrica.

2) Quais os componentes que definem se o gerador CC ou CA?A diferena est na corrente eltrica gerada e seu sentido devido a ausncia do comutador no gerador CA.

3) Descreva o princpio de funcionamento do gerador:O processo de gerao de energia est ligado aos fenmenos eletromagnticos. No gerador CC, o enrolamento do estator alimentado com tenso CC par produzir um campo magntico fixo. Pelo fato de esta tenso dar origem ao campo magntico do estator, recebe o nome de tenso de excitao. Esse campo magntico corta as espiras do enrolamento da armadura (ou vice-versa) quando este, por ao mecnica, girar dentro d campo.

4) Quais os dois grupos principais de geradores CC?De excitao independente e de auto-excitao.

5) Descreva as vantagens e desvantagens do gerador CC com excitao independente e os outros excitados:Na excitao independente, para que o gerador opere adequadamente, necessria uma fonte auxiliar externa para excitar o enrolamento, produzindo campo magntico fixo. Essa tenso ter relao com a velocidade aplicada armadura e a intensidade de campo fixo produzido pela excitao. No auto-excitado, sem carga conectada armadura, teremos tenso em seus terminais, mas nenhuma corrente fluindo nela, portanto nenhuma oposio a rotao impressa pela fora mecnica. A mquina responsvel pela fora mecnica deve suprir essa nova necessidade de torque para evitar queda de tenso gerada ou deve-se aumentar a intensidade de campo fixo.

7) Descreva as caractersticas do gerador Shunt auto-excitado:No gerador shunt auto-excitado no necessita de fonte externa para gerar o campo no estator. A energia para gerar o campo vem da prpria tenso gerada nos terminais de sada da armadura. O gerador auto-excitado tem uma regulao de tenso deficiente por ser totalmente dependente do fluxo no campo, que alimentado pela prpria tenso gerada na armadura. Se houver um aumento na corrente de carga, a tenso de armadura e na carga decresce por dois motivos: o primeiro a prpria rao entre ao campo da armadura e campo fixo, a outra pelas perdas internas no cobre que aumentam com o aumento da corrente.

8) Descreva as caractersticas do gerador Compound:O gerador Compound auto-excitado pode ser montado como compound diferencial ou como cumulativo. Tudo depende de como o enrolamento srie ligado com relao ao shunt, e em oposio ou adio. Quando temos os dois fluxos, do campo srie e do campo shunt em adio, temos o compound cumulativo. Se os dois fluxos esto em sentido opostos, temos o compound diferencial. O nmero de espiras do enrolamento srie d ao gerador compound caractersticas especiais. Se o enrolamento srie possui muitas espiras, teremos um gerador que a tenso de sada maior a plena carga do que sem carga (over compounded). Por outro lado, se o enrolamento srie possui poucas espiras, a tenso sem carga maior do que a tenso com carga (under compounded). A situao intermediria seria a ideal em que o enrolamento srie prov uma situao em qes tenses com carga e sem carga so guiais (flat componded). Quando conectado como compound cumulativo, se a corrente de carga aumenta, a corrente atravs do campo shunt diminui, diminuindo o campo shunt, mas a mesma corrente de carga em aclive eleva a corrente no enrolamento srie e o campo srie aumenta. Essa interao garante uma variao pequena, quando no irrisria, da tenso na carga(regulao de tenso).9) D as caractersticas do gerador srie:Ele precisa de carga para trabalhar, se no houver carga no haver corrente circulando no circuito, sem corrente no campo srie no temos excitao, sem excitao no temos tenso induzida, quando temos uma carga com alta resistncia, a corrente no circuito baixa e o fluxo do campo magntico tambm fraco, consequentemente a tenso gerada pequena, reduzindo a resistncia de carga, elevamos a corrente e consequentemente a tenso de sada at o limite em que haja saturao do campo e as perdas no circuito armadura enrolamento srie atinjam valores inadequados.