CAPÍTULO 1 - TIPOS DE ACIONAMENTOS ELÉTRICOS

CAPÍTULO 1 - TIPOS DE ACIONAMENTOS ELÉTRICOS
1.1
INTRODUÇÃO
Dentro do universo de máquinas elétricas girantes, a máquina assíncrona trifásica é a mais
amplamente empregada nos acionamentos industriais. Tanto nas aplicações com velocidade e
torque constante como nas aplicações em que é exigido variação de velocidade.
Nos acionamentos industriais onde se requer variação de velocidade o motor assíncrono
trifásico de gaiola alimentado por inversor é bastante utilizado, basicamente devido a sua robustez,
baixo custo e baixo índice de manutenção.
Nas aplicações como motor onde se exige grandes potências, o conjunto motor
gaiola/conversor apresentam atualmente custos muito elevados.
Nas aplicações como gerador, principalmente onde a máquina primária impõe variação de
velocidade, o motor de gaiola não oferece boas condições de funcionamento.
Com o objetivo de
encontrar soluções mais adequadas para estas aplicações, está -se
fazendo um esforço muito grande no sentido de melhorar o “casamento” entre a máquina e o
conversor. Neste sentido, a máquina de indução apresenta boas alternativas. Construtivamente o
rotor pode ser construído em gaiola ou com enrolamento, onde a máquina com o rotor bobinado
oferece a possibilidade de ajuste de velocidade com acionamento (convers or) reduzido. Para
grandes potências esta redução do conversor proporciona uma drástica redução no custo do
conjunto motor/conversor, tornand o esta alternativa bastante atraente.
Na aplicação em geração eólica é exigido que o gerador opere satisfatoriament e bem numa
ampla faixa de velocidade. Esta exigência é proveniente da maximização do rendimento da turbina
eólica. A máquina de indução convenientemente integrada com o conversor é a melhor alternativa
para esta aplicação.
De uma forma geral os acionament os elétricos podem ser divididos em três grandes grupos:
1.2
MÁQUINAS COM EXCITAÇÃO ÚNICA POR CORRENTE ELÉTRICA
Este tipo de máquina é constituída por um enrolamento eletricamente conectado a uma
fonte de tensão que supre a corrente necessária para a excita ção da máquina.
A este grupo pertencem:
a) Máquinas Assíncronas com rotor de gaiola
b) Máquinas de Relutância
c) Máquinas de Histerese
2
As três máquinas acima tem o enrolamento de excitação no estator.
A máquina assíncrona com rotor de gaiola é a mais simples, e de menor custo.
1.3
MÁQUINAS DUPLAMENTE EXCITADAS POR CORRENTE ELÉTRICA
Este tipo de máquina é constituída por dois enrolamentos eletricamente conectados a fontes
de tensão que suprem as correntes necessárias para a excitação e controle da máquina.
A este grupo pertencem:
a) Máquinas de Corrente Contínua
b) Máquinas Síncronas
c) Máquinas Assíncronas com Rotor Bobinado
A máquina duplamente excitada fornece maior flexibilidade no controle.
A grande vantagem da máquina duplamente alimentada é o fato de que ela pode trabalh ar
tanto em regime MOTOR como em regime GERADOR.
A principal desvantagem é a necessidade de comutadores ou anéis coletores com escovas
exigindo constante manutenção.
1.4
MÁQUINAS
EXCITADAS
POR
CORRENTE
ELÉTRICA
E
IMÃ
PERMANENTE
Este tipo de máquina é consti tuída por um enrolamento de excitação que pode estar no
estator ou no rotor.
O fluxo necessário para a geração do torque é obtido através de ímãs colocados no rotor ou
no estator, dependendo do projeto da máquina.
A este grupo pertencem:
a) Máquina CC de Ímã Permanente
b) Máquinas Síncronas de Ímã Permanente
A construção mais comum da Máquina CC é a do rotor conter o enrolamento de excitação
e o estator conter os ímãs.
Na máquina síncrona, normalmente os ímãs estão no rotor e o enrolamento de excitação
está no estator.
Estas máquina apresentam grande flexibilidade no controle de velocidade, porém, devido
ao alto custo dos ímãs, só é viável para pequenas potências.