Capitulo 9

QUESTÕES TEÓRICAS
Capitulo 9
1. O que são máquinas de corrente contínua?
São conversores rotativos que transformam a energia elétrica continua em
mecânica (ou vice-e-versa) usando indução e conjugados eletromagnéticos.
2. Em que difere o gerador do motor de corrente contínua?
Os geradores (dínamos) fornecem energia elétrica pois tem uma maquina
primaria que estabelece uma velocidade no seu eixo. Os motores absorvem
energia da rede para fornecer um torque que aciona uma carga.
3. Por que os geradores de corrente contínua tem sido relegados a um plano
secundário na atualidade?
Pois vêm sendo substituídos por conversores estáticos.
Desvantagens dos CC: custo inicial, manutenção freqüente e freqüentes
problemas de comutação.
4. Cite aplicações para os motores de corrente contínua.
Acionamentos que requerem muita variação da velocidade; cargas que
necessitam de torque constante, variável ou ambos; rápidas acelerações,
desacelerações ou reversões de velocidade; controle de velocidade preciso;
correlação de velocidade precisa; exigência de frenagem regenerativa com
torques variáveis.
5.Compare, em termos gerais, os motores de corrente contínua com os de
indução trifásicos
A principal diferença é o controle preciso da velocidade, mas o uso atual de
MIT com inversores evita as desvantagens de se empregar o MCC e reduz a
quantidade de vantagens.
6. Descreva o princípio de funcionamento de um motor de corrente contínua.
Ressalte como é possível obter-se o torque sempre no
mesmo sentido.
Espira com dois anéis coletores imersa em campo magnético uniforme e
alimentada por uma fonte de corrente contínua através de escovas. A corrente
que circula na espira resulta em uma força eletromagnética (mesma distância e
sentido contrario, separadas pelo passo da espira) que desenvolve um torque
que assume diversos valores (zero até M máximo).
Torque oscilatório.
O uso de teclas implica em torque no mesmo sentido. Usa-se um anel coletor,
cortado em 2 partes isoladas (teclas). Assim, as escovas terão polaridades
independentes da posição da espira.
Toque agora é pulsante.
A pulsação do torque é resolvida inserindo novas espiras. Quanto mais espiras,
menos oscilação.
O torque agora é uma reta.
Conjunto de teclas = comutador; conjunto de espiras = armadura.
7. Como é possível obter-se níveis maiores de torque?
1 espira, o maior torque é o máximo dela.Como já esta usando varias espiras,
conectando-as em série, aumenta o torque máximo possível. Vira um
enrolamento sem fim nem começo.
8. O que é e qual a função do comutador em um motor?
Comutador = conjunto de teclas. Tem a função de tornar o torque de oscilatório
para apenas pulsante, deixa-lo sempre no mesmo sentido. Ou seja: retifica o
torque.
9. O que é armadura? Dê um sinônimo para o termo.
Armadura = conjunto de espiras. Tem a função de tornar o torque fixo (não
mais pulsante). No jargão técnico, a armadura é chamada induzido.
10. Como se induz tensão na armadura de um motor de corrente contínua?
Como ela é chamada?
Pela Lei de Faraday-Lenz (onde circula um fluxo eletromagnético, é induzida
tensão) é induzida tensão nos terminais da espira. Aumenta a quantidade de
linhas cruzando a espira, aumenta o fluxo, diminui tensão induzida. Quando o
fluxo é máximo (espira a 90°), a tensão induzida na armadura é nula.
A retificação da tensão induzida e a redução de sua ondulação ocorre igual à
do torque. Como a tensão induzida é sempre contraria à da fonte, ela é
chamada força contra eletromotriz induzida. A tensão da fonte chama tensão
de armadura
11. O que é excitação de uma máquina de corrente contínua?
São os eletroímãs laterais responsáveis pelo fluxo eletromagnético. Alterando a
corrente que atravessa as espiras dos eletroímãs (corrente de excitação),
altera-se o fluxo.
12. O que é comutação?
É o processo no qual, devido ao giro da armadura, há troca da tecla que faz
contato com a escova para que o torque se desenvolva uniformemente.
13. Como se processa a comutação?
Largura escova = largura comutador.
Processo de troca de tecla. Implica na inversão de corrente na espira
comutada. Por isso, deve-se usar chapas de silício na construção do circuito da
armadura. A comutação não é instantânea porque tem indutância nas espiras.
Existe um tempo de comutação devido ao degrau de corrente. Tem indutância
e corrente varia, gera-se então uma tensão de auto-indução (reatância).
Cuidado com o faiscamento sob as escovas.
14. O que é linha neutra?
Espira perpenticular, fluxo máximo, tensão nula = linha neutra
15. Por que a comutação deve sempre ocorrer sobre a linha neutra?
Pois nela a tensão entre teclas adjacentes é nula, evitando o flashover.
Flashover = arco elétrico formado quando o contato entre a escova e a tecla é
aberto e existe uma ddp entre as teclas. A comutação provoca um curto-circuito
momentâneo entre teclas e, portanto, uma corrente elevada. Ao desconectar,
abre-se um arco: o flashover.
16. O que significa o termo “calar as escovas sobre a linha neutra”?
Assentar as escovas na linha neutra pra evitar abertura de arco e faiscamento.
17. O que é reação da armadura?
Geração de um fluxo quando o circuito de armadura é energizado e há carga
no eixo.
18. Explique o fenômeno da reação da armadura em um motor CC.
Ocorre quando o circuito de armadura é energizado mas há carga no eixo,
provocando circulação de corrente pelo enrolamento e conseqüente geração
de um fluxo de reação da armadura.
19. Qual o efeito principal da reação da armadura?
A reação da armadura gera um fluxo perpendicular ao principal (na direção da
linha neutra). O fluxo original e o de reação da armadura de compõem e geram
um campo resultante. A linha neutra sempre deve estar a 90° do campo. Então
ela ficara deslocada da posição original.
As escovas que haviam sido assentadas sobre a linha neutra passarão a
originar faiscamento por causa do deslocamento.
20. O que são os interpólos? Qual a sua utilidade?
São pólos auxiliares que evitam o deslocamento da linha neutra, cancelando o
fluxo de reação da armadura ao produzir um fluxo magnético com mesma
intensidade, mas com sentido oposto.
Nas maquinas com interpolos, as escovas permanecem na linha neutra
qualquer que seja a carga.
21. Como devem ser dispostos os interpólos em relação aos pólos principais?
Perpendicularmente (assim como o fluxo de reação da armadura)
22. O que é enrolamento de compensação? Qual a sua utilidade?
É o que evita a distorção do campo nos pólos principais. Em maquinas de
grande potência, elevada velocidade ou alta tensão convém suprimir a reação
de armadura em todo o perímetro e isso é uma missão para os enrolamentos
de compensação!
Conjunto de espiras encravadas na sapata dos pólos principais e conectado
em série com o enrolamento da armadura.
23. Como são classificados os motores CC quanto à aplicação?
Estacionários (aplicações industriais) ou moveis (motores de tração)
24. Como são classificados os motores CC quanto à posição do eixo?
Vertical ou horizontal
25. Como são classificados os motores CC quanto ao sistema de excitação?
Represente cada um desses tipos através de um circuito equivalente.
Excitação independente(separada) , shunt (paralela), série ou compound
Independente
Shunt
Série
Compound