Apresentação1, Notas de estudo de Eletromecânica

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Máquinas de corrente contínua

Professor Anderson Oliveira

• (^) Introdução:
• (^) A máquina CC é um dos 3 tipos básicos de máquinas elétricas (existem ainda máquinas síncronas e máquinas de indução) que tem sido largamente usada na indústria, principalmente quando se necessita de variação de velocidade, uma vez que ela é capaz de fornecer torque numa ampla faixa de velocidades. A sua importância vem diminuindo nos últimos anos devido ao fato de que máquinas de indução e máquinas síncronas alimentadas por conversores estáticos permitirem igualmente variação de velocidade bastante de forma muito eficiente.

• (^) A parte fixa contém:
• (^) Os pólos indutores ou pólos principais, destinados a criar o fluxo magnético indutor;
• (^) Os pólos auxiliares de comutação, situados entre os pólos principais, destinados a conseguir o funcionamento sem faíscas no contato escova coletor (no caso de escassez de espaço, em máquinas de pequena potência, não se instalam pólos auxiliares);

• (^) A carcaça:
• (^) Chama-se carcaça a parte fixa da máquina que sustenta os pólos principais e os pólos auxiliares e por meio da qual a máquina é fixada a fundação. A parte da carcaça por onde circula o fluxo dos pólos principais e dos pólos auxiliares, chama-se “ culaça ”.

• (^) O induzido de uma máquina de CC é o circuito no qual é gerada a corrente elétrica (gerador) ou aplicada corrente elétrica (motor). Via de regra, em todas as máquinas CC, o induzido é a parte rotórica, ou seja, o rotor, sendo assim, o estator se constitui no circuito indutor. A escolha do tipo e dimensões do induzido, bem como de toda a máquina, depende de muitos fatores, dentre os quais a finalidade da mesma. Porém, sempre se leva em conta a maneira que proporciona maior rendimento.

• (^) Dois tipos de "induzidos" se destacam, o "anel de Grame" e o em "tambor". O primeiro não oferece bom rendimento, devido às partes internas da espira não gerarem fem , custando, pois, proporcionalmente mais caro do que o tipo em tambor, que é o tipo universalmente empregado. Eles são ranhurados em tambor, feitos em chapa de aço magnético com 0,5 mm de espessura, para uma freqüência de magnetização do induzido normal nas máquinas de corrente contínua (50- 60 Hz).

• (^) Enrolamento do induzido.
• (^) Do mesmo modo que as outras partes da máquina, o enrolamento do induzido das máquinas CC sofreu igualmente uma evolução. Os enrolamentos em tambor que se empregam atualmente são realizados em seções (Figura 6), feitas vulgarmente em moldes especiais e colocadas nas ranhuras do induzido.

• (^) Coletor.
• (^) O enrolamento do induzido é ligado ao coletor, cuja execução depende, principalmente, da potência da máquina e da sua velocidade de rotação. O tipo mais simples de coletor cilíndrico. Geralmente, o coletor é construído por lâminas de forma trapezoidal isoladas entre si e da massa por meio de calços e placas de micanite. A ligação do enrolamento do induzido ao coletor pode efetuar-se de diversas maneiras: se a diferença entre induzido e o coletor não é muito grande, os terminais das seções do enrolamento são soldados diretamente às lâminas do coletor, se a diferença entre os diâmetros é considerável, a ligação é feita por meio de ligadores apropriados.

• (^) Nas máquinas modernas empregam-se, quase exclusivamente escovas grafíticas ou de carvão e metal (estas últimas usadas nas máquinas CC de baixa tensão). Mesmo em funcionamento normal os segmentos do coletor e as escovas se gastam com o tempo. A mola permite ajustar a pressão da escova sobre o coletor para compensar este desgaste. A mola deve aplicar o mínimo de pressão necessária para estabelecer uma boa ligação elétrica entre escova e coletor.

• (^) A transmissão de corrente entre escova e suporte da escova é obtida por fios trançados de cobre que formam uma ligação flexível e de baixa resistência entre escova e o suporte da escova. A composição das escovas depende do tipo e das condições de funcionamento da máquina. As escovas de grafita são facilmente reconhecidas pela sua cor prateada e consistência macia. Este tipo de escova é utilizado para fins gerais. As escovas de carvão são usadas em geradores de baixa velocidade de rotação e baixa corrente de saída.

• (^) A máquina é constituída por dois enrolamentos essenciais: O enrolamento de excitação “ f ” que se destina a criar um campo de indução magnética intenso, e o enrolamento do induzido “ a ” onde a energia eléctrica é convertida em energia mecânica e vice-versa. Na realidade, a máquina de corrente contínua é uma máquina de corrente alternada dotada de um conversor de "corrente contínua - corrente alternada" ou viceversa.

• (^) Classificação das máquinas de corrente contínua
• (^) Consoante o modo de alimentação do enrolamento indutor, as máquinas de
• (^) corrente contínua clássicas são classificadas em:

• (^) 1. Máquinas de excitação separada ou independente.
• (^) Em funcionamento motor, a máquina é alimentada por duas fontes de energia separadas. Em funcionamento gerador, o indutor é alimentado por uma fonte de energia independente, não se utilizando a tensão fornecida pela própria máquina. Normalmente o indutor é alimentado por uma fonte de tensão de potência relativamente baixa.