2013106 1475 trabalho 1 Máquinas assíncronas B1 s2 2013

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Curso: Engenharia Elétrica.
Disciplina: Processamento e Codificação de Sinais
10º Período
Prof. Espedito.
Aluno : Enock Borges
Disciplina: Máquinas Elétricas Assíncronas 
Semestre: Segundo de 2013
Bimestre: primeiro
Trabalho
Tema:
Comentar e analisar os seguintes itens de Máquinas elétricas a corrente continua:
1. - Fundamentos analíticos:
	a) Aspectos de circuitos elétricos.
 b) Aspectos de circuito magnético.
2. - A Desempenho em regime permanente.
3. Controle de velocidade de Motores elétricos CC 
Objetivo:
Conhecer os fundamentos do funcionamento das máquinas elétricas a corrente contínua e o comportamento de suas variáveis quando submetidos a um regime permanente de trabalho e ou controle de velocidade.
MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA
Aspectos de circuitos elétricos:
Nas máquinas elétricas o circuito está dividido em duas partes: o circuito elétrico estatórico e o circuito rotórico. O circuito elétrico estatórico está colocado em torno dos pólos indutores, em torno dos pólos auxiliares de comutação, ou em ranhuras nas expansões polares; enquanto que o circuito elétrico rotórico está distribuído pelas ranhuras existentes na periferia exterior do circuito magnético rotórico e cantata com a parte estatórica da máquina através de um contacto coletor de lâminas–escovas.
O material condutor utilizado nos circuitos elétricos é o cobre, que é isolado por materiais para uma classe de isolamento elevada. Os materiais isolantes utilizados, são do tipo resina sintética, São materiais sintéticos com uma boa estabilidade térmica, elevada condutibilidade térmica, boa resistência à umidade, boa resistência às descargas parciais e uma elevada rigidez dielétrica.
O circuito elétrico indutor é constituído por bobinas de fio condutor isolado, que envolvem o núcleo polar. Estas bobinas estão cuidadosamente isoladas do material ferromagnético, por camadas de material isolante.
Aspectos de circuito magnético.
Para que o campo magnético possa atuar com a intensidade requerida sobre os elementos do circuito elétrico, colocados em determinada zona da máquina elétrica, é necessário criar um circuito magnético, isto é um conjunto de meios materiais, formado essencialmente por substâncias ferromagnéticos, constituindo um circuito fechado, através do qual um fluxo magnético se pode estabelecer com facilidade. Numa máquina elétrica rotativa o circuito magnético será formado por uma parte colocada no estator e outra parte colocada no rotor e separadas por um entreferro.
No passado o circuito magnético estatórico era constituído pela carcaça, normalmente em ferro fundido, a que se juntavam os pólos magnéticos.
Na atualidade o circuito magnético de um gerador de corrente contínua é constituído por um empacotamento de chapa magnético. No corte da chapa magnética, é imediatamente dada forma aos pólos magnéticos, indutores e de comutação. O circuito magnético rotórico é, também, formado pelo empacotamento de chapa magnético, com uma forma de coroa circular e na qual estão já recortadas as ranhuras abertas.
O material ferromagnético, utilizado na construção do circuito magnético é caracterizado por ter baixas perdas magnéticas, razoável condutibilidade térmica e bom comportamento mecânico.
São valores típicos para a chapa magnética utilizada —
Desempenho em regime permanente.
O regime de serviço e contınuo quando a carga permanece por um longo tempo acionada pelo motor, o suficiente para que seja alcançada a temperatura de regime; cargas desse tipo são os ventiladores, bombas e aparelhos de ar condicionado entre outras e a duração do regime de trabalho pode ser algumas horas ou mesmo dias, sendo que, primariamente, a potencia de operação pode ser considerada constante. O motor pode ser submetido a carga variável, mas de forma repetitiva, o que estabelece ciclos de carga constante no decorrer do período de serviço, . A potencia exigida pelas cargas em regime contınuo e, por definição, a potencia nominal do motor a ser escolhido – essa potencia e discriminada na placa fixada na carcaça do motor. Um dado importante que se deve considerar na escolha do motor e o fator de serviço: e um multiplicador que quando aplicado a potencia nominal do motor elétrico, indica a carga que pode ser acionada continuamente sob tensão e freqüência nominais e com limite de elevação de temperatura do enrolamento.
Cargas tais como bombas e ventiladores têm a potencia calculada teoricamente, enquanto que para a maioria das cargas tem-se que realizar testes experimentais para determinar a potencia envolvida em seu ciclo de trabalho. Para cargas que operam continuamente ou variam pouco, a potencia de entrada do motor e aproximadamente constante e nenhuma consideração de superaquecimento deve ser considerada, pois os motores são projetados para operarem nas condições nominais e, portanto, as restrições de temperatura foram consideradas. Os catálogos dos fabricantes podem ser empregados diretamente na seleção do motor. 
Princıpio do controle de velocidade
A analise da equação fundamental da velocidade dos motores de corrente contınua mostra que velocidade pode ser controlada pela alteração de duas grandezas elétricas: a tensão terminal de armadura Vta e o fluxo do campo indutor φf. A variação do fluxo indutor e obtida ao se variar a corrente If ou equivalentemente a partir da variação da tensão Vf. As variáveis pelas quais se obtém o controle de velocidade – Vta, Vf eIf – são denominadas variáveis de atuação, enquanto a velocidade e a variável controlada ou de saída. Por que a tensão de armadura e a corrente de campo são definidas em circuitos eletricamente desacoplados, tornam o controle dos motores de corrente contınua de fácil implementação.
Em vez do controle direto das tensões Vta e Vf, pode-se utilizar resistências variáveis em serie com os circuitos de armadura e de campo, o que permite, de forma indireta, o controle das tensões efetivas sobre estes circuitos. Observe que o uso de resistências significa perdas por efeito Joule, o que torna ineficiente, sob o ponto de vista de aproveitamento de energia.
Conclusão:
Resumidamente podemos dizer que dependendo da aplicação, os acionamentos em corrente contínua são geralmente os que apresentam os maiores benefícios, também em termos de confiabilidade, operação amigável e dinâmica de controle, tais quais: operação em quatro quadrantes com custos relativamente mais baixos; ciclo contínuo mesmo em baixas rotações; alto torque na partida e em baixas rotações; ampla variação de velocidade; facilidade em controlar a velocidade; os conversores CA/CC requerem menos espaço; flexibilidade (diferentes tipos de excitação); relativa simplicidade dos modernos conversores CA/CC.
Porém apresentam também algumas 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 e escovas); 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.