Aula 07_18112024

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MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
As máquinas elétricas de corrente contínua são máquinas alimentadas por
fonte de tensão contínua que fazem surgir correntes contínuas.
Podem funcionar tanto como motor e como gerador, dependendo da sua
conexão e aplicação.
De todo modo, o projeto de uma máquina elétrica leva em conta seu modo
de funcionamento, sendo otimizada para ser utilizada como motor ou
gerador, conforme cada caso em específico.
Será abordado o princípio de funcionamento das máquinas de corrente
contínua, focando-se nos elementos comuns aos motores e geradores de
corrente contínua.
MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
As máquinas elétricas de corrente contínua funcionando como motor, recebe
energia elétrica CC e transforma em energia mecânica de rotação.
MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
As máquinas elétricas de corrente contínua funcionando como gerador,
recebem energia mecânica no eixo e transformam em energia elétrica.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
A figura abaixo representa a máquina de corrente contínua elementar para
entendermos o princípio de funcionamento.
A representação do bloco azul é um ímã de pólos Norte e Sul que gera o
campo magnético e é a parte estática da máquina chamada de estator.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
A representação do bloco verde é um cilindro livre para rotacionar e
representa a parte móvel da máquina também chamado de rotor.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
O rotor possui o eixo que é acoplado a uma máquina primária (gerador) ou à
carga (motor).
O rotor possui ranhuras por onde passam espiras.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
Utilizando a regra da mão direita, conseguimos identificar o sentido da força,
do campo e da corrente.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
Utilizando a regra da mão direita no plano, temos:
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
Analisando os momentos num eixo imaginário, temos:
Ao atravessar o eixo imaginário, a máquina tenderia a girar no sentido
contrário, logo não serviria, pois o torque médio seria nulo.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
Dessa forma, precisa-se de um mecanismo para a máquina funcionar de
forma correta, esse mecanismo é a inversão da corrente elétrica, conforme
mostra a figura abaixo:
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
O equipamento para inverter o sentido das correntes é chamado de
comutador, ou semi anéis, que são feito de material condutor rígido (cobre).
As escovas são feitas de materiais condutores, basicamente o carvão e devem
ser macias pois transferem energia da fonte para os enrolamentos do rotor.
Ocorre o desgaste natural das escovas sendo uma desvantagem dessa
máquina. O enrolamento do rotor está ligado aos semi anéis.
MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
Ao girar o comutador, em determinado instante não terá contato do
comutador com as escovas, logo não haverá corrente elétrica circulando e
não terá força. Por outro lado, o rotor continuará a girar por inércia.
MÁQUINAS CC – Melhorias construtivas e equações básicas
O resfriamento da máquina deve ter um ambiente propicio ou ser criado um
ambiente para isso, acoplando ao eixo do rotor um ventilador, por exemplo.
A máquina só se resfria quando em funcionamento.
As máquinas são fixadas no estator pelos mancais e são perdas rotativas
associadas às máquinas.
MÁQUINAS CC – Melhorias construtivas e equações básicas
Armadura: Parte onde ocorre potência, surge força na máquina, ocorre na
parte móvel da máquina, rotor.
Campo ou excitação: Onde é criado o fluxo magnético que cria a tensão
induzida. Ocorre na parte estática da máquina, o estator.
A máquina pode ter imã permanente 
criando o fluxo magnético ou pode ter 
uma alimentação independente 
(excitação independente) para criar o 
campo magnético, logo surgirão perdas 
por efeito joule.
Obrigado pela atenção
	Slide 1: MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
	Slide 2: MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
	Slide 3: MÁQUINAS CC – Conceitos básicos
	Slide 4: MÁQUINAS CC – Princípios de operação e construção
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