Máquina de corrente contínua

Prévia do material em texto

INTRODUÇÃO 
Máquina de corrente contínua é uma máquina capaz de transformar energia mecânica em energia elétrica (gerador) ou energia elétrica em mecânica (motor). Operando como gerador de corrente contínua, a energia mecânica é tirada pela aplicação de um torque e da rotação do eixo da máquina. Uma fonte de energia mecânica pode ser, por exemplo, uma turbina hidráulica, uma turbina eólica. A fonte de energia mecânica produz o movimento relativo entre os condutores elétricos dos enrolamentos de armadura e o campo magnético produzido pelo enrolamento de campo e desse modo, provocar uma variação temporal da intensidade do mesmo.
No entanto, a energia mecânica fornecida ao eixo, é armazenada no campo magnético da máquina para ser transmitida para alimentar alguma carga conectada à máquina. Operando como motor de corrente contínua.
Nos motores, o funcionamento é inverso: energia elétrica é fornecida aos condutores do enrolamento da armadura pela aplicação de uma tensão elétrica em seus terminais pelo anel comutador(coletor), fazendo com que se circule uma corrente elétrica nesse enrolamento que produz um campo magnético no enrolamento da armadura.
ASPECTO CONSTRUTIVO : componentes principais de uma máquina CC
	
O ROTOR da máquina CC consiste de: 
1) Eixo do rotor (ou da armadura ): imprime rotação ao núcleo da armadura, enrolamentos e comutador.
2) Núcleo da armadura: Em um motor, a armadura recebe a corrente proveniente de uma fonte elétrica externa. Isto faz a armadura girar. Em um gerador, a armadura gira por efeito de uma força mecânica externa. A tensão gerada na armadura é então ligada a um circuito externo. Em resumo, a armadura do motor recebe a corrente de um circuito externo (a fonte de alimentação), e a armadura do gerador libera corrente para um circuito externo (a carga). Como a armadura gira, ela é também chamada d e rotor. O núcleo da armadura é construído de camadas laminadas de aço, provendo uma faixa de baixa relutância magnética entre os pólos. As lâminas servem para reduzir as correntes parasitas no núcleo, e o aço usado é de qualidade destinada a produzir baixas perdas. O núcleo contém ranhuras axiais na sua periferia para colocação do enrolamento da armadura, constituído de bobina s isoladas entre si e do núcleo da armadura , colocadas nas ranhuras e eletricamente ligadas ao comutador.
3) Enrolamento de armadura: constituído de bobinas isoladas entre si e do núcleo da armadura, colocadas na s ranhuras e eletricamente ligadas a o comutador. Os enrolamento s da armadura, quer no estator ou no rotor, são sempre do tipo não-saliente e são distribuídos igualmente n as ranhuras adjacentes ao entreferro em volta da periferia da armadura. Qual quer que seja o tipo ou a aplicação, a maioria dos enrolamentos da armadura consistem de bobinas pré -formadas romboidais, que são inseridas nas ranhuras da armadura e conectadas de mo do a produzir o enrolamento completo. Cada bobina consiste de muitas espiras de fio coberto por seda, algodão ou esmalte, individualmente isoladas, imersas em verniz, e isoladas das ranhuras da armadura.
4) Comutador: Uma máquina CC tem u m comutador para converter a corrente alternada (induzi da) que passa pela sua armadura em corrente contínua liberada através de seus terminais (no caso do gera dor) . O comutador é constituído por segmentos de cobre, com u m par de segmentos para cada enrolamento da arma dura. Cada segmento do comutador é isolado dos demais por meio de lâminas de mica. Os segmentos são montados em torno do eixo da armadura e são isolados do eixo e do ferro da armadura. No estator da máquina são montadas duas escovas fixas, que permitem contatos com os segmentos opostos do comutador.
 O rotor da armadura das máquinas CC tem quatro funções principais: 
1a) Permite rotação par a ação geradora ou ação motora mecânica;
2a) Em virtude da rotação, produz a ação de chaveamento necessária para a comutação ;
3a) Contém os condutores que induzem a tensão ou providenciam um torque eletromagnético; 4a) Providencia uma faixa de baixa relutância para o fluxo.
O ESTATOR da máquina CC consiste de: 
 
1) Uma Carcaça: de aço ou ferro fundido ou laminado. Não apenas a carcaça serve co mo suporte do rotor, mas também providencia uma faixa d e retorno do fluxo par a o circuito magnético criado pelos enrolamentos de campo.
2) Enrolamentos d e Campo Este enrolamento ou bobina de campo juntamente com a peça polar produz o fluxo interceptado pela armadura. Em u m motor , a corrente para o campo é fornecida p ela mesma fonte que alimenta a armadura. Em um gerador, a fonte de corrente de campo pode ser uma fonte separada, chamada de excita dor (ou excitatriz), ou proveniente da própria armadura. Constituído de umas poucas espiras de fio grosso para o campo-série ou muitas espiras de fio fino para o campo-shunt (em derivação).
3) Pólos Os enrolamentos de campo são suportados p elos pólos. Estes são constituídos de ferro laminado a parafusados ou soldados na carcaça após a inserção dos enrolamentos de campo nos mesmos. A sapata polar é curvada, e é mais larga que o núcleo polar, para espalhar o fluxo ma is uniformemente.
 
4) Interpólo (ou pólo de comutação). O interpolo e seu enrolamento também são montados na carcaça da máquina . Eles estão localizados na região interpolar e são geralmente de tamanho menor. É composto de algumas poucas espiras de fio grosso, pois é ligado em série com o circuito da armadura, de modo que a fmm é proporcionar a corrente da armadura. Enquanto o enrolamento de compensação neutraliza a fmm da armadura produzida por aqueles condutores que permanecem diretamente sob os pólos, ele não neutraliza a fmm produzida pelos condutores que ficam na região interpolar , estes condutores ainda produzem na armadura um fluxo magnetizante transversal que não é compensado . Esta compensação ou neutralização dos condutores da armadura que permanece m na região interpolar é produzida pelo Interpolo.
5) Enrolamentos de compensação Eles são ligados da mesma mane ira que os enrolamento s do interpolo, mas estão colocados em ranhuras axiais na sapa ta polar. Os enrolamento s de compensação como o próprio nome diz, compensa ou neutraliza o fluxo da armadura (reação da armadura), cujo efeito varia com a corrente da armadura.
6) Escovas São conectores de grafite fixos, montados sobre mol as que permitem que eles deslizem( ou “escovem”) sobre o comuta dor no eixo da armadura. Assim, as escovas ser vem de contato entre os enrolamentos da armadura e a carga externa (no caso do gerador). As escovas estão sempre instantaneamente conectadas a um segmento do comutador e em contato com uma bobina localiza da na zona interpolar.
FUNCIONAMENTO