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Fernando dos Santos Conversão I 06/04/2020 TRABALHO SOBRE MOTORES CC TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS Com uma grande oferta, eles se dividem em dois grupos principais. DEFINIÇÃO Uma máquina diz-se de corrente contínua quando as tensões e correntes aos seus terminais são unidirecionais. As máquinas de corrente contínua foram as primeiras a serem utilizadas nos acionamentos elétricos devido à sua construção e simplicidade de construção. COMPOSIÇÃO BASICA Estator Parte fixa do motor, que pode conter um ou mais enrolamento por polo, para receber corrente e produzir o campo magnético fixo. COMPOSIÇÃO BASICA Armadura (ou rotor): É uma parte móvel do motor ligado ao eixo de transmissão de movimento. É um rotor bobinado cujas bobinas também recebem corrente e produzem campo magnético. COMPOSIÇÃO BASICA Comutador: Garante que o sentido da corrente que circula nas bobinas da armadura seja sempre o mesmo, garantindo a repulsão contínua entre os campos do rotor e estator, o que mantém o motor girando. COMPOSIÇÃO BASICA Escovas: Geralmente feitas de liga de carbono, são responsáveis pelo contato elétrico do comutador com a energia de alimentação do motor. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC A condição inicial para a operação do motor CC é a produção do fluxo magnético estatório. Este fluxo magnético é obtido aplicando-se corrente continua nas bobinas estatórias. Surgem então polos magnéticos ao redor das peças polares, que passam a ser eletroímãs com polaridades fixas. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC Uma corrente continua de uma fonte externa deve circular através das escovas, comutador e bobinas do rotor, produzindo assim polos magnéticos no rotor. Os polos do rotor são atraídos pelos polos do estator, assim, como resultado tem-se uma força magnética. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC O rotor é uma peça móvel montada sobre mancais permitindo o seu giro. Devido a ação das forças magnéticas entre estator e rotor, o rotor busca uma nova condição de equilíbrio deslocando-se angular mente. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC Como as bobinas do rotor são alimentadas eletricamente através do coletor e escovas apesar do deslocamento inicial, novas bobinas são alimentadas produzindo novamente forças magnéticas. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC O resultante destas forças magnéticas atuando sobre o rotor e o seu movimento rotacional é chamado de conjugado motor. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC EXCITAÇÃO SÉRIE O motor em série possui esta definição pois os enrolamentos do indutor e da armadura são ligados em série, se destacando por conter um alto torque e rápida aceleração. Devido às suas características o motor série é muito usado em aplicações onde é necessária maior tração como por exemplo, em bondes, ônibus e trens elétricos. No motor com excitação em serie as bobinas de campo, que constituem os eletroímãs, ficam em serie 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 suas aplicações em bondes, ônibus e trens elétricos. EXCITAÇÃO SÉRIE O motor série gira lentamente com cargas pesadas e muito rapidamente com cargas leves. Se a carga for retirada completamente, a velocidade aumentará perigosamente, podendo até despedaçar o motor, pois a corrente de armadura será muito pequena. MOTOR COM EXCITAÇÃO INDEPENDENTE No motor com excitação independente o enrolamento de campo é conectado a uma fonte de tensão independente e o enrolamento de armadura é conectado a outra fonte, não tendo nenhuma ligação entre os dois enrolamentos. São os motores mais aplicados com conversores CA/CC na indústria, aplicações mais comuns: máquinas de papel, laminadores, extrusoras, fornos de cimento, etc. MOTOR COM EXCITAÇÃO COMPOSTA O motor com excitação composta é uma combinação dos motores tipo série e tipo derivação. O enrolamento de campo é composto por um enrolamento com muitas espiras de fio fino, ligado em paralelo com o enrolamento de armadura, e outro com poucas espiras de fio grosso, ligado em série com o enrolamento de armadura. MOTOR BRUSHLESS O motor síncrono com imã permanente no rotor apresenta um elevado rendimento, baixo nível de ruído e tamanho reduzido. A presença de imãs de terras raras elimina a necessidade de alimentar o circuito de campo, eliminando a circulação de corrente no rotor. Reduzem-se assim as perdas por efeito Joule no rotor e a temperatura de operação do motor. As aplicações para este motor são aquelas em que se requer torque constante para uma ampla faixa de velocidade. Alguns exemplos de aplicação para o motor síncrono com imã permanente são: bombas, sistemas de ventilação, elevadores, compressores e esteira transportadora. MOTOR BRUSHLESS Motor foi projetado para funcionar com inversor de frequência, estando apto para funcionar em ampla faixa de velocidade com torque constante, o motor brushless contém uma eletrônica que contribui para um maior custo de aquisição EXCITAÇÃO COMPOUND Conhecido por alguns como motor misto ou motor composto, apresenta as características dos motores série e dos motores paralelos. Ele possui dois enrolamentos de indutor, um em série com o enrolamento induzido e o outro em paralelo. Este motor tem como característica manter firme a sua velocidade ao estar operando com carga, por isso o motor composto é muito usado em acionamento de máquinas que são submetidas à bruscas variações de cargas, como prensas e tesouras mecânicas. EXCITAÇÃO COMPOUND O motor composto funciona com segurança sem carga. À medida que se adicionam as cargas, a sua velocidade diminui. VANTAGENS • Operação em 4 quadrantes com custos relativamente mais baixos; • Ciclo contínuo mesmo em baixas rotações; • Alto torque na partida e em baixas rotações; • Os conversores CA/CC requerem menos espaço; • Confiabilidade; • Flexibilidade (vários tipos de excitação); • É possível acelerar, frear e reverter o sentido de rotação de forma rápida; • Não está sujeito à harmônicos e não possui consumo de potência reativa; • Permite variar a sua velocidade mantendo seu torque constante; • Possui um alto conjugado de partida, que também conhecido como torque ou força de arranque. 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), exceção dos motores brushless. • 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. • Em relação aos motores de indução CA de mesma potência possuem um preço e tamanho maiores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • http://w3.ufsm.br/fuentes/index_arquivos/CA05.pdf • https://www.mundodaeletrica.com.br/motor-de-corrente-continua-caracteristicas-e-aplicacoes/ • http://www.mfap.com.br/pesquisa/arquivos/20081212150400-aju_03_153-0k.pdf • http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10019835.pdf • http://www.maioloureiro.net/tecnica/electrif/Motores_CC_ind1.pdf • https://www.academia.edu/download/55281486/Apostila_de_Maquinas_CC.pdf
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