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MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA ACADÊMICOS: AUGUSTO, DÉBORA, JOSNEI, POLYANA INTRODUÇÃO Um motor de corrente contínua converte energia elétrica em energia mecânica, o que individualiza: deve ser alimentado com tensão contínua. Essa tensão contínua pode provir de pilhas e baterias, no caso de pequenos motores, ou de uma rede alternada após retificação, no caso de motores maiores. PRINCIPAIS COMPONENTES MOTOR DE CC •Estator: Contém um enrolamento (chamado campo), que é alimentado diretamente por uma fonte de tensão contínua; no caso de pequenos motores, o estator pode ser um simples imã permanente; PRINCIPAIS COMPONENTES MOTOR DE CC •Rotor: Contém um enrolamento (chamado armadura), que é alimentado por uma fonte de tensão contínua através do comutador e escovas de grafite; PRINCIPAIS COMPONENTES DE UM MOTOR DE CC •Comutador: Dispositivo mecânico (tubo de cobre axialmente segmentado) no qual estão conectados os terminais das espiras da armadura, e cujo papel é inverter sistematicamente o sentido da corrente contínua que circula na armadura APLICAÇOES Devido a sua versatilidade nas aplicações, o motor de corrente contínua possui uma grande parcela do mercado de motores elétricos, destacando-se: Máquinas operatrizes em geral Bombas a pistão Torques de fricção Ferramentas de avanço Tornos Bobinadeiras Mandrilhadoras Máquinas de moagem Máquinas têxteis Guinchos e guindastes Pórticos Veículos de tração Prensas Máquinas de papel Tesouras rotativas Indústria química e petroquímica Indústrias siderúrgicas Fornos, exaustores, Separadores e esteiras para indústria cimenteira e outras VANTAGENS Operação em 4 quadrantes com custos relativamente mais baixos Ciclo contínuo mesmo em baixas rotações Alto torque na partida e em baixas rotações Facilidade em controlar a velocidade Os conversores CA/CC requerem menos espaço Confiabilidade Flexibilidade (vários tipos de excitação) Relativa simplicidade dos modernos conversores CA/CC Ampla faixa de variação de velocidade Baixa relação peso / potência Alta eficiência Baixo nível de ruído Baixo momento de inércia Alta capacidade à cargas dinâmicas Construção robusta Alta resistência a vibrações Ótima qualidade de comutação Além da alta confiabilidade e segurança, associada a longos intervalos sem necessidade de manutenção, os motores de corrente contínua possuem importantes características que o destacam na indústria: DESVANTAGENS • Os motores de corrente contínua são maiores e mais caros que os motores de indução, para uma mesma potência • Maior necessidade de manutenção (devido aos comutadores) • Arcos e faíscas devido à comutação de corrente por elemento mecânico (não pode ser aplicado em ambientes perigosos) • Tensão entre lâminas não pode exceder 20V, ou seja, não podem ser alimentados com tensão superior a 900V, enquanto que motores de corrente alternada podem ter milhares de volts aplicados aos seus terminais. • Necessidade de medidas especiais de partida, mesmo em máquinas pequenas. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Os motores de corrente contínua (CC), são dispositivos que operam aproveitando as forças de atração e repulsão geradas por eletroímãs e imãs permanentes. Se fizermos passar correntes elétricas por duas bobinas próximas, conforme mostra a figura, os campos magnéticos criados poderão fazer com que surjam forças de atração ou repulsão MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO A idéia básica de um motor é montar uma bobina entre os pólos de um imã permanente ou então de uma bobina fixa que funcione como tal. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Partindo da posição inicial, em que os pólos da bobina móvel (rotor), ao ser percorrida por uma corrente, estão alinhados com o imã permanente temos a manifestação de uma força de repulsão. Esta força de repulsão faz o conjunto móvel mudar de posição. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • A tendência do rotor é dar meia volta para seu pólo Norte se aproxime do pólo Sul do imã permanente. Da mesma forma, seu pólo Sul se aproximará do pólo Norte pelo qual será atraído. No entanto, no eixo do rotor, por onde passa a corrente que circula pela bobina, existe um comutador. • A finalidade deste comutador é inverter o sentido da circulação da corrente na bobina, fazendo com que os pólo mudem. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • O resultado disso será uma transformação da força de atração em repulsão, o que fará com que o rotor continue seu movimento, passando "direto" pela posição que seria de equilíbrio. MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • O resultado disso é que o rotor não para, pois deve continuar em busca de sua posição de equilíbrio. • A velocidade de rotação deste tipo de motor não depende de nada a não ser da força que o rotor tenha de fazer para girar. Desta forma, os pequenos motores de corrente contínua têm uma velocidade muito maior quando giram livremente do que quando girar fazendo algum tipo de esforço (movimento alguma coisa). Motor com excitação em série No motor com excitação em série as bobinas de campo, que constituem os eletroímãs, ficam em série com o enrolamento da armadura e ambos constam de poucas espiras de fio grosso, o que garante ao motor um alto conjugado de partida e sua aplicação em bondes, ônibus e trens elétricos. Motor com excitação em paralelo: No motor com excitação em paralelo ou shunt ou derivação o conjunto das bobinas de campo fica em paralelo com o enrolamento da armadura e são feitas com um grande número de espiras de fio fino porque a corrente elevada necessária na condição de plena carga circula através do enrolamento de armadura. Este motor tem uma velocidade praticamente constante, mesmo com ampla variação de carga. Gráfico torque -carga Gráfico torque http://www.newtoncbraga.com.br/index.php /como-funciona/3414-art476a http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG- curso-dt-3-caracteristicas-e- especificacoes-de-motores-de-corrente- continua-conversores-ca-cc-artigo-tecnico- portugues-br.pdf https://cdn.hackaday.io/files/912739048956 8/motor_cc.pdf [1] COGDELL, J.R. “FOUNDATIONS OF ELECTRIC POWER”. Prentice Hall. [2] LOBOSCO, O. S., DIAS, J. L. C. “SELEÇÃO E APLICAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS”. McGraw-Hill, Volume 1.
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