Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás
Camila Maciel Silva Iran
MÁQUINAS ELÉTRICAS I
Itumbiara, Setembro de 2022
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Máquinas Elétricas: Motores de Corrente Contínua, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Elétrica
Uma descrição detalhada sobre as máquinas elétricas que utilizam corrente contínua, incluindo motores e geradores. O texto aborda a classificação, funcionamento, vantagens e desvantagens desses equipamentos elétricos. Além disso, são discutidos os componentes básicos de uma máquina de corrente contínua, como o motor elétrico, armadura, comutador, escovas e enrolamento de campo.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2022
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás Camila Maciel Silva Iran MÁQUINAS ELÉTRICAS I Itumbiara, Setembro de 202 2
Camila Maciel Silva Iran Máquinas CC e CA Trabalho realizado para obtenção de créditos na disciplina de Máquinas Elétricas I, ministrada pela professora Thaissa de Melo Cesar. Itumbiara, Setembro de 2021
1. INTRODUÇÃO
O motor elétrico é uma máquina que transforma a potência elétrica em potência mecânica, em trabalho, e em uma reduzida porcentagem de perdas. Quando o motor elétrico é ligado à rede elétrica, ele absorve certa quantidade de energia elétrica e a transforma em torque para acionar uma determinada carga, como por exemplo, um eixo de uma máquina. São classificados em dois grandes grupos, de acordo com o tipo de tensão que o alimenta, sendo eles o Motor de Corrente Contínua (Motor CC) e o Motor de Corrente Alternada (Motor CA), podendo ser monofásicos ou trifásicos. Tanto os Motores de Corrente Contínua quanto os Motores de Corrente Alternada podem possuir excitação única, sendo ela no seu estator ou no seu rotor ou excitação dupla, excitada no rotor e no estator, neste último caso, apresentam a grande vantagem de poderem trabalhar em regime de motor ou em regime de gerador elétrico. Existe uma grande variedade de tipos de motores, como servomotores, com aplicação em número razoável nas indústrias, motores universais que podem funcionar tanto com CC quanto com CA e são aplicados em equipamentos domésticos como furadeiras, máquinas de batedeiras, entre outros, que são de menores aplicações. 2. MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA 2.1 – MOTORES E GERADORES CC Um motor é uma máquina que converte energia elétrica em energia mecânica de rotação. Os motores são os responsáveis pelo funcionamento das máquinas de lavar, das secadoras de roupa, dos ventiladores, dos condicionadores de ar e da maioria das máquinas encontradas nas indústrias. O gerador, por sua vez, é uma máquina que converte energia mecânica de rotação em energia elétrica. Motor de Corrente Contínua, como o nome supõe, é um motor acionado por uma fonte de alimentação de corrente contínua. Trata-se de um tipo de Máquina de Corrente Contínua (MCC) que converte energia elétrica em energia mecânica. Esse motor elétrico rotativo consegue variar a velocidade de equipamentos industriais em uma ampla faixa, com a intensidade da corrente sendo alterada ou aplicando uma tensão variável de alimentação. A troca de energia entre estator e rotor (comutação) é realizada com escovas ou sem escovas. Os Geradores de Corrente Contínua são máquinas CC usadas como geradores, e a sua principal diferença está no sentido do fluxo de potência, que é oposto ao fluxo dos motores CC. As máquinas CC, tanto os geradores quanto os motores, são constituídas por duas partes, uma parte móvel que se chama rotor ou armadura e uma parte fixa, a que se dá o nome de estator ou campo. Todos os geradores são acionados por uma fonte de potência mecânica, que usualmente é denominada de máquina motriz do gerador. 2.2 – COMPONENTES DA MÁQUINA DE CORRENTE CONTÍNUA 2.2.1 – 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 acorrente 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 de rotor. O núcleo da armadura é construído de camadas laminadas de aço, provendo uma faixa de baixa relutância magnética entre os polos. 2 .2.2 – Comutador: Uma máquina CC tem um comutador para converter a corrente alternada (induzida) que passa pela sua armadura em corrente contínua liberada através de seus terminais (no caso do gerador). O comutador é constituído por segmentos de cobre, com um par de segmentos para cada enrolamento da armadura. No estator da máquina são montadas duas escovas fixas, que permitem contatos com os segmentos opostos do comutador. 2.2.3 – Escovas: São conectores de grafita fixos, montados sobre molas que permitem que eles deslizem ou “escovem” sobre o comutador no eixo da armadura. Assim, as escovas servem de contato entre os enrolamentos da armadura e a carga externa (no caso do gerador). 2.2.4 – Enrolamento de Campo: Este eletroímã produz o fluxo interceptado pela armadura. Em um motor, a corrente para o campo é fornecida pela mesma fonte que alimenta a armadura. Em um gerador, a fonte de corrente decampo pode ser uma fonte separada, chamada de excitador, 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). 2.3 – MÁQUINAS CC: VANTAGENS E DESVANTAGENS Os geradores CC possuem diversas vantagens, dentre elas podemos citar a facilidade em controlar velocidade, possui alto torque na partida em baixas rotações, a flexibilidade de excitações, simplicidade, baixo custo e necessitam de conversores CA/CC de pequenos portes. Entretanto, além das vantagens citadas acima, os motores possuem algumas desvantagens, tais como eles serem maiores e mais caros que os motores CA, maior manutenção graças aos comutadores e as escovas, arcos elétricos e faíscas, não podendo ser usados perto de inflamáveis ou áreas classificadas, tensão entre lâminas, podendo gerar um anel de fogo e necessitam de medidas especiais de partida.
3. MÁQUINAS DE CORRENTE ALTERNADA 3.1 - MOTORES E GERADORES CC Quando falamos em motor elétrico CA, basicamente estamos falando de um motor que possui a sua alimentação em corrente alternada (abreviação CA). O motor elétrico é usados para converter energia elétrica em energia mecânica a fim de produzir trabalho em um sistema. Especificamente, a energia rotacional é produzida a partir da força de campos magnéticos induzidos pela corrente alternada que flui através de bobinas elétricas. O motor elétrico CA (corrente alternada) é usado para fornecer energia para uma grande variedade de sistemas, variando desde pequenos servomecanismos até grandes máquinas industriais. Quando
4. CONCLUSÃO
Os motores CA são geralmente considerados mais potentes do que os motores CC porque podem gerar um torque mais alto usando uma corrente mais potente. No entanto, os motores CC são normalmente mais eficientes e fazem melhor uso de sua energia de entrada. Os motores CA e CC vêm em uma variedade de tamanhos e potências que podem atender aos requisitos de energia de qualquer setor. Embora ambos sejam semelhantes em arquitetura (com rotor e estator), os motores se diferem em aspectos como a facilidade ou dificuldade no controle de velocidade. No motor de corrente contínua, por exemplo, a velocidade é alterada conforme a tensão aplicada ao sistema, o que torna o seu controle mais simples e eficiente. Já em motores de corrente alternada, a corrente e a velocidade são controladas pela frequência da tensão. Logo, sua alteração demanda o uso de equipamentos que realizem a variação dessa frequência. Assim sendo, o motor de corrente alternada é mais em conta e, por esse motivo, é mais utilizado na indústria. Apesar disso, motores de corrente contínua são essenciais quando é preciso exercer uma atividade com velocidade controlada e constante.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CRAVO, Edilson. Motor de corrente contínua: o que é, como funciona e vantagens. KALATEC AUTOMAÇÃO , [ S. l. ], Disponível em: https://blog.kalatec.com.br/motor-corrente-continua/. Acesso em: 1 set. 2022. SILVEIRA, Cristiano Bertulucci. Motor Elétrico CA: Quais os tipos e como especificar? Citisystems , [ S. l. ]. Disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-eletrico/. Acesso em: 1 set. 2022. MOTORES de corrente contínua e de corrente alternada: entenda a diferença. Dimensional , [ S. l. ], 17 mar. 2020. Disponível em: https://blog.dimensional.com.br/motores-corrente-continua/. Acesso em: 1 set. 2022. MATTEDE, Henrique. O que são máquinas elétricas?. Mundo da Elétrica , [ S. l. ]. Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-sao-maquinas-eletricas/. Acesso em: 1 set. 2022. MATTEDE, Henrique. Tipos de motores elétricos, quais são?. Mundo da Elétrica , [ S. l. ]. Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/tipos-de-motores-eletricos-quais-sao/. Acesso em: 2 set.
MOTOR DE CORRENTE ALTERNADA. ELETROVAL MOTORES , [ S. l. ]. Disponível em: https://www.eletrovalmotores.com.br/motor-corrente-alternada. Acesso em: 2 set. 2022.