2,.1 at+® 2.5 Gerador CC

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Regra da Mão Direita de Fleming
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(Princípio do Gerador) Um condutor de comprimento L imerso em um campo magnético de densidade B e que se move em relação a esse campo com velocidade v fica sujeito a uma tensão entre suas extremidades que pode ser calculada como:
‏ E = B L v
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Regra da Mão Direita de Fleming
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TENSÃO INDUZIDA EM UM CONDUTOR QUE SE DESLOCA DENTRO DE UM CAMPO MAGNÉTICO
Seja um condutor se deslocando dentro de um campo magnético, então uma tensão será induzida nele. 
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Princípio de geração de tensão em uma máquina elétrica
A tensão induzida em uma barra no rotor é.
V velocidade das barras dentro do campo magnético. 
B vetor densidade de fluxo magnético 
l vetor na direção do comprimento do condutor dentro do magnético. 
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O vetor l tem a mesma direção do condutor e aponta para a extremidade que faz o menor ângulo com o vetor . 
A tensão no condutor é produzida de modo que o
polo positivo aponta no mesmo sentido do vetor 
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Lei de Faraday
Um campo magnético concatenado por uma bobina e variante no tempo, cria uma tensão induzida nos terminais desta bobina.
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Lei de Faraday
O valor da tensão induzida em um circuito fechado é determinado pela taxa de variação de fluxo magnético que atravessa este circuito.
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Lei de Lenz
Em todos os casos de indução eletromagnética, uma fem induzida fará com que a corrente circule em um circuito fechado em um sentido que tente contrariar a variação que a produziu.
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Lei de Faraday
O campo magnético variável no tempo produz uma força eletromotriz que pode estabelecer uma corrente em um circuito fechado adequado.
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Lei de Faraday
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Lei de Faraday
O fluxo magnético é aquele fluxo que atravessa toda a superfície cujo perímetro vem a ser este caminho fechado.
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Taxa de variação de fluxo diferente de zero
 Um fluxo variável no tempo que enlaça um caminho fechado estacionário.
 Movimento relativo entre um fluxo estacionário e um caminho fechado.
Uma combinação dos dois.
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Lei de Lenz
O fluxo produzido pela corrente induzida age contra a variação de fluxo que a produziu.
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Lei de Faraday e
 a FEM de movimento
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Fem gerada
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Lei de Faraday e
 a FEM de movimento
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Regra da Mão Direita de Fleming
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Lei de Faraday
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Observe que a espira de fio do rotor está colocada em uma ranhura encaixada em um núcleo ferromagnético. 
O rotor de ferro, juntamente com a forma curvada das
faces dos polos, propicia um entreferro de ar com largura constante entre o rotor e o estator.
Lembre-se que a relutância do ar é muito superior à relutância do ferro na máquina.
Para minimizar a relutância do caminho de fluxo através da máquina, o fluxo magnético deve percorrer o caminho mais curto possível entre a face do polo e a superfície do rotor.
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Como o fluxo magnético deve tomar o caminho mais curto através do ar, ele é perpendicular à superfície do rotor em todos os pontos debaixo das faces polares.
Também, como o entreferro tem largura uniforme, a relutância é a mesma em qualquer ponto debaixo das faces polares. 
A relutância uniforme significa que a densidadede fluxo magnético é constante em todos os pontos debaixo das faces polares.
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Princípios de Funcionamento
Gerador CC
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Máquinas de Corrente Contínua
Geradores: máquina conversora de potência mecânica em potência elétrica
Componentes Principais
Estator: circuito de campo que produz campo magnético.
Rotor: parte rotativa, circuito da armadura
Comutador: retificador mecânico-leva através dos anéis coletores e escovas, a tensão DC para o meio externo.
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Máquina de Corrente Contínua
Os geradores e motores de corrente contínua apresentam basicamente a mesma constituição, diferindo apenas no que diz respeito a aplicação.
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Máquina de Corrente Contínua
Os motores e os geradores de C.C. podem ser divididos em duas partes, uma estacionária e a
outra girante. A parte fixa é conhecida como estator e a parte móvel é chamada de rotor.
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Máquina de Corrente Contínua
O estator tem como função a de proporcionar o campo magnético no qual giram os condutores
da armadura. Nesta parte, além dos pólos propriamente ditos, temos também o conjunto de escovas.
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Estator é alimentado com tensão DC, para produzir campo magnético fixo.
Por ação mecânica externa o circuito da armadura é girado e seus condutores são cortados por este campo magnético fixo. 
Todo condutor em movimento, imerso em um campo magnético sofre uma indução eletromagnética e apresenta em seus terminais uma fem. 
A ddp nos terminais do rotor é retificada e levada ao meio externo pelos anéis coletores e escovas. 
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Equação da Tensão Gerada
(equação de velocidade)
Tensão gerada
Constante da máquina
Fluxo por polo
Velocidade angular
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Equação do Torque
Constante da máquina
Fluxo 
Velocidade angular
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Torque Eletromagnético
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Quanto à excitação de campo
Tipos de Geradores
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Estator - circuito de campo
Rotor - circuito de armadura
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Comutador: leva a tensão gerada para o meio externo, por meio de anéis e escovas
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Tipos de Geradores
Excitação Independente
Shunt
Série
Composto com derivação longa
 Composto com derivação curta
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Excitação Independente
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Exercício de aplicação
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Uma maquina cc de excitação independente de 25 KW, 125 volts opera com velocidade de 3000 rpm e uma corrente de campo constante tal que a tensão de armadura em circuito aberto seja 125 V.A resistência da armadura é de 0,02 ohm. Para uma tensão nominal de 124 volts calcule:
 a)Ia b) P terminal 
c) P eletromagnética 
 d) Torque eletromagnético
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Excitação em paralelo
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Exercício de aplicação
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Um gerador shunt possui as seguintes características:
250 volts; 
150 kw; 
resistor de campo de 50 ohms; e resistência de armadura de 0,05 ohms. Calcule:
 a)a corrente a plena carga ¨ b) a corrente de campo
 c) A corrente de armadura
 d) a tensão gerada a plena carga.
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Excitação Série
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Excitação Composta
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Composto longo: o campo derivação fica em
paralelo diretamente com os terminais da máquina
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Composto curto: o campo série fica entre o
campo derivação e a tensão terminal da máquina
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REGULAÇÃO DE TENSÃO NOS GERADORES CC 
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regulação de tensão de um gerador é a diferença entre a tensão nos terminais sem carga (SC) e com carga máxima (CM), e é expressa como uma porcentagem do valor da tensão nos terminais com carga máxima (carga nominal ou plena carga). 
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Representação esquemática de uma máquina CC
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Regulação no Gerador SHUNT
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Em vazio, se excita com seu magnetismo residual até o valor da fem induzida plena. Com aplicação de carga aumenta-se a queda de tensão na armadura e a tensão nos terminais cai levemente. 
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Regulação no Gerador SÉRIE
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GERADOR EM SÉRIE: Em vazio não tem capacidade de efetuar sua auto-excitação; entretanto, devido à remanência dos pólos, surge uma pequena
tensão induzida nos terminais (cerca de 3%). Nas condições de carga, a tensão nos terminais, acompanhando a curva de magnetização do ferro, se eleva até a saturação do núcleo. Como a corrente de carga também é a corrente de campo, a tensão nos terminais varia acentuadamente com a carga, tornando-se praticamente constante, próximo da saturação do núcleo. 
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