Reação de Armadura e Interpolo

Instituto Federal de São Paulo
Campus Presidente Epitácio
Máquinas Elétricas - MQX
Prof° Fernando Barros Rodrigues
Reação de Armadura e Interpolo
Até agora, considerou-se que que não há interação entre os fluxos produzidos pelos
enrolamentos de campo e da armadura. Na realidade, entretanto, a situação é um pouco
diferente.
Tem-se na figura abaixo uma representação do fluxo magnético gerado pelo
enrolamento de campo, parte “a” da figura. Na parte “b”, temos a mesma representação
só que considerando uma rotação do sentido horário e pela regra da mão direita, a
representação do sentido da corrente no enrolamento de armadura.
Na próxima figura, foi acrescentado a distribuição do fluxo produzido na armadura.
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A interação entre o fluxo magnético produzido pelo campo (indutor) e pela armadura
(induzido) da máquina é chamada de Reação de Armadura. Ela resulta em uma
distribuição de fluxo bastante diferente da distribuição a vazio ou sem carga (tanto para
gerador ou motor). Quando a máquina CC está funcionando a vazio, a corrente de
armadura e por conseguinte o fluxo são pequenos e praticamente um não influencia no
outro.
Considere a máquina de dois polos mostrada na Figura abaixo parte “a”. Se a
armadura não estiver sendo percorrida por qualquer corrente (isto é, se a máquina estiver
a vazio), o campo no entreferro tomará a forma mostrada na Figura parte “b”. O Plano
Neutro Geométrico e o Plano Neutro Magnético (PNG e PNM, respectivamente e também
conhecidos por “zona neutra ou linha neutra”) estarão coincidentes.
Quando a corrente da armadura aumenta, cria-se um fluxo magnético,
representado na parte “c” da figura. Os dois fluxos magnéticos sofrerão uma interação e
o resultado disso é uma distorção no fluxo do campo principal da máquina, que pode ser
visto na parte “d”.
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Essa distorção pode ser visto também pela figura abaixo:
Os campos podem ser vistos também na figura abaixo:
A reação de armadura causa os seguinte problemas:



Mudança do Plano Neutro Magnético;
Faiscamento nas escova; e
Enfraquecimento do fluxo principal da máquina.
Compensação da Reação da Armadura
Não se pode manter uma posição e deslocar as escovas de acordo com variações
de carga, pois de acordo com a sua utilização, seja motor ou gerador, o sentido tem de
ser observado. É necessário um método automático, no qual os efeitos da armadura sejam
compensados ou os fatores que a causam, neutralizados. Existem alguns métodos de
compensação para os efeitos da reação da armadura, sendo um deles a construção da
máquina com uso de chapas chanfradas, com maior relutância nas extremidades,
obrigando o fluxo de campo a ser confinado no centro de cada um dos polos.
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Outra técnica para a compensação da reação de armadura é elétrica, com a
utilização de enrolamentos que são instalados no estator e ligados em série com a
armadura, chamados de interpolos ou então enrolamentos de compensação.
Enrolamento de Interpolo
Os enrolamentos de interpolos, também chamados de polos de comutação, são
instalados entre os polos principais da máquina CC, de tal forma que a corrente que circula
na armadura seja a mesma que circula pelo interpolo. Desta forma, toda variação de
corrente da armadura é também compensada pela variação defluxo no estator da
máquina.
Enrolamento de Compensação
No caso de grandes motores sujeitos a pesadas sobrecargas e outras situações
adversas, além dos interpolos, é necessária outra forma de compensação da reação da
armadura: os enrolamentos de compensação.
Os enrolamentos de compensação também devem ser ligados em série com
armadura e atravessados por correntes de sentido contrário à armadura. Disto resulta que
a zona neutra fica estática e a distribuição de fluxo uniforme ao longo das faces polares,
eliminando praticamente os problemas de comutação