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MONIQUE CRISTINA DE PAULA MÁQUINAS ELÉTRICAS II Explique detalhadamente o funcionamento de um motor de corrente contínua com imã permanente. O princípio básico de funcionamento do motor CC é o seguinte: “Sempre que um condutor conduzindo uma corrente elétrica é colocado em um campo magnético, este condutor experimenta uma força mecânica” gerando o torque e o giro do eixo do motor. Motores CC de ímã permanente possuem um ímã permanentemente embutido em sua montagem (no estator). Eles oferecem velocidade constante com carga variável (escorregamento zero) e excelente torque de partida. Comparado com os outros tipos, a construção de ímã permanente proporciona maior eficiência e menores ajustes de velocidade. Para que servem as escovas em um motor de corrente contínua? Ao alimentar o comutador com tensão CC, é gerada uma corrente contínua que é transferida para a bobina através do contato das escovas do comutador com esta bobina. Assim, a função do comutador é ser o elo entre a fonte de alimentação e o rotor do motor CC e ele é composto por escovas condutoras que fazem o contato com o eixo girante do motor CC. De que material são feitas as escovas? Quais são as principais características das mesmas? Dependendo do uso pretendido do motor, a escova pode ser de dois tipos: de carbono ou multifio. Os tipos de carbono usam cobre-grafite ou prata-grafite e são perfeitamente adequados para aplicações de movimento incremental que exigem alto torque contínuo e de pico. O tipo multifio usa metais preciosos e proporciona baixa tensão de partida e maior eficiência, uma combinação perfeita para aplicações portáteis alimentadas por bateria. Quais são as principais perdas de energia em um motor de corrente contínua? Perdas no COBRE: na armadura no campo Perdas no FERRO: por histerese; por correntes parasitas (corrente de Foucault) Perdas MECÂNICAS (atrito e ventilação): Perdas nas ESCOVAS Perdas SUPLEMENTARES - 1% da potência nominal do motor. Quais são os principais componentes presentes no rotor de um motor de corrente contínua? A parte móvel da máquina, designada por rotor, contém duas peças essenciais: O enrolamento do induzido onde se processa a conversão de energia mecânica em eléctrica e vice-versa, e o coletor que constitui um conversor mecânico de "corrente alternada-corrente contínua" ou vice-versa. Entre o estator e o rotor encontra-se uma parte de ar que os separa: o entreferro. Explique o que é força contra eletromotriz. Descontando-se a perda de potência na resistência do enrolamento de armadura , tem-se um valor de potência elétrica líquida, que será recebida e convertida em potência mecânica pelos condutores do motor, mediante a tensão induzida Ea, que neste circuito aparece como força contra-eletromotriz induzida, caracterizando um receptor de energia elétrica ( Ia circula no sentido inverso da polaridade de Ea "). O que é o conjugado de um motor? Conjugado de partida é o torque ou força de Arranque para a partida de um motor elétrico. Por ter que vencer a inércia do motor parado, esse conjugado de partida é sensivelmente maior do que o valor nominal de conjugado para a velocidade normal do motor. O conjugado não é constante do movimento da partida até que a velocidade nominal seja alcançada. A figura I representa o esquema de ligação de um motor com excitação independente, justifique. Motores CC de excitação independente são máquinas cujo circuito de campo(Rf, Lf) é alimentado a partir de uma fonte isolada de tensão constante (E), já os motores CC em derivação são motores cujo circuito de campo é alimentado diretamente dos terminais de armadura da própria máquina. Observe a figura a baixo e coloque o número relativo a cada parte da maquina na relação a seguir: Caso a corrente de campo do motor aumente, sendo mantida constante a tensão de alimentação na armadura, a velocidade do motor também aumentará? Justifique. Se a resistência de campo aumenta, então a corrente de campo diminui, com a redução de corrente de campo, que causa uma redução instantânea na tensão interna gerada Ea=Kᶲω, causando um grande aumento na corrente da armadura Ia. O aumento da corrente predomina sobre o decréscimo no fluxo e o torque desenvolvido aumenta logo a velocidade do motor também aumenta. É necessária somente uma fonte de alimentação para fornecer energia ao circuito de armadura e de campo do motor? Justifique. Depende da máquina em questão, nas maquinas de excitação separada, em funcionamento motor, ela é alimentada por duas fontes de energia separadas. Nas máquinas de excitação derivação, só é necessária uma fonte que alimenta simultaneamente os enrolamentos do indutor e do induzido. No motor CC do tipo shunt, o enrolamento shunt a) da armadura é ligado em série com um capacitor de partida. b) da armadura possui uma derivação na qual é conectado um capacitor de partida. c) do estator encontra-se ligado em série com um enrolamento auxiliar e com a armadura. d)do estator e a armadura são ligados em paralelo. e) do estator e a armadura são ligados em série. Dois motores de corrente contínua têm potências e velocidades nominais iguais, um, com excitação em derivação, e outro, com excitação série. Com respeito a esses motores, analise as afirmações seguintes. No motor com excitação em derivação, a corrente de excitação é pequena em relação à corrente nominal. No motor com excitação série, a queda de tensão no enrolamento de excitação é pequena em relação à tensão nominal. Para ambos os motores, a queda de tensão no enrolamento de excitação é pequena. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, II e III. O torque gerado no eixo de um motor CC, é diretamente proporcional à corrente de armadura? Justifique sua resposta. Sim. Pela equação Tdes=KΦIA, quando a corrrente de armadura aumenta o torque desenvolvido do motor aumenta. Máquina de corrente contínua de excitação separada: Uma máquina DC de 25 kW, funciona a uma velocidade constante de 3000 r.p.m., com uma corrente de excitação constante iexc = 10 A . Nestas condições tem-se Ea =125V . A resistência do induzido é de 0,02 e a do indutor é de 1 . Considere que as perdas de atrito são constantes e iguais a 1kW . Determinar a corrente do induzido, a potência, o rendimento, o binário e o fator de carga, quando a tensão aos terminais do induzido é 128V: a) Potência absorvida pelo motor; b) Perdas nos enrolamentos; c) Potência electromagnética; d) Potência útil do motor; e) Rendimento do motor; f) Binário electromagnético; g) Binário útil; h) Factor de Carga.