Aspectos de Bobinagem da Máquina de Corrente Contínua

MÁQUINAS ELÉTRICAS I Nota O material a seguir é um slide de aula apresentado pelo prof William Caires Silva Amorim como material pedagógico do IFMG dentro de suas atividades curriculares ofertadas em ambiente virtual e presencial de aprendizagem Seu uso cópia e ou divulgação em parte ou no todo por quaisquer meios existentes ou que vierem a ser desenvolvidos somente poderá ser feito mediante autorização expressa deste docente e do IFMG Caso contrário estarão sujeitos às penalidades legais vigentes Aula 11 Aspectos de Bobinagem da Máquina de Corrente Contínua Prof William Caires Silva Amorim ITBELET040 MÁQUINAS ELÉTRICAS I MÁQUINAS ELÉTRICAS I 3 Sumário Tipos de enrolamento de armadura Enrolamento imbricado Enrolamento ondulado Enrolamento auto equalizado ou perna de rã Equalização Efeitos da reação de armadura MÁQUINAS ELÉTRICAS I Introdução às Máquinas de Corrente Contínua 4 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Tipos de Enrolamento de Armadura Máquinas CC Enrolamento em anel de Gramme Um condutor da espira sofre indução de tensãoprodução de conjugado Tecnologia antiga e não é mais utilizada na prática Enrolamento em tambor Dois condutores da espira sofrem indução de tensãoprodução de conjugado Um lado da espira deve ficar em um polo com polaridade oposta Enrolamento imbricado Enrolamento ondulado Enrolamento autoequalizado perna de sapo 5 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Definições Importantes Enrolamento de passo pleno 180 graus elétricos Quando um lado da bobina esta no centro de um polo o outro lado está no centro de um polo com polaridade oposta Tensões tendem a ser iguais e com sinal oposto Enrolamento de passo encurtado que 180 graus elétricos Melhora o processo de comutação Enrolamento de dupla camada Dificulta a montagem Entrelaçamento resistência mecânica 6 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Características do Enrolamento de Armadura Máquinas CC 7 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Características do Enrolamento de Armadura Máquinas CC 8 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Características do Enrolamento de Armadura Sequência 9 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Imbricado Máquina de 4 polos 10 Ligação em Série MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Imbricado Número de caminhos paralelos igual ao número de polos Vantagem para máquinas de baixa tensão e alta corrente Problema Equalização de tensão Condutores da parte de baixo costumam gerar mais tensão 11 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Características do Enrolamento de Armadura Máquinas CC 12 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Equalização 13 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Equalização 14 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Imbricado Máquina de 2 polos 15 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Ondulado 16 Ligação entre adjacentes MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Ondulado Apenas dois caminhos paralelos Vantagem para máquinas de alta tensão e menor corrente Enrolamento com equalização de tensão Funciona com apenas duas escovas nem sempre é usado 17 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Ondulado 18 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento Auto Equalizado ou Perna de Rã Combina as duas abordagens Dobro do número de caminhos paralelos que enrolamento imbricado Equalização de tensões inerente 19 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Qual o Tipo de Enrolamento da Máquina a seguir 20 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Qual o Tipo de Enrolamento da Máquina a seguir 21 Resposta Motor CC de quatro polos e enrolamento imbricado MÁQUINAS ELÉTRICAS I Reação de Armadura Causas Efeitos e Soluções 22 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Definição Problema causado pela corrente de armadura Deslocamento da linha neutra da máquina Provoca o fenômeno de faiscamento nas escovas Tende a reduzir a vida útil das escovas 23 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Origem da reação de armadura 24 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Origem da reação de armadura 25 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Origem da reação de armadura motor CC Comutação inversão da corrente Escovas posicionadas na linha neutra tensão nula Se a bobina não tivesse indutância Sem faiscamento 26 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Efeitos da reação de armadura Faiscamento Suponha uma máquina que opera a 800 rpm e com um comutador de 50 segmentos Comutação inversão da corrente Atraso causado pela indutância e tensão induzida Faiscamento nas escovas 27 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Efeitos da reação de armadura Enfraquecimento de campo 28 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enfraquecimento de campo 29 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Como solucionar Enfraquecimento de campo 30 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Soluções Práticas Deslocamentos de Escovas Enrolamentos de interpolo Enrolamentos de compensação Deslocamento das escovas Abordagem pouco prática reação de armadura depende da carga Deslocamento diferente no sentido motor e no sentido gerador Deslocamento das escovas intensifica o enfraquecimento de campo Solução obsoleta utilizada comumente para fins didáticos 31 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Deslocamento das escovas e enfraquecimento de campo 32 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento de interpolo Ideia Cancelar o campo magnético gerado pelo circuito de armadura escovas Enrolamento instalado na região interpolar e percorrido pela corrente de armadura 33 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento de interpolo 34 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento de interpolo Interpolos minimizam o problema de faiscamento Presente me máquinas acima de 1 HP Não resolve o problema de enfraquecimento de fluxo Isto acontece porque os interpolos não afetam o fluxo nas faces polares 35 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Enrolamento de compensação Ideia Cancelar o campo magnético gerado pelo circuito de armadura sapatas polares Enrolamento instalado nas sapatas polares e percorrido pela corrente de armadura 36 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Aplicado na Sapata Polar Enrolamento de compensação Utilizado em combinação com os interpolos Problema Custo associado à instalação destes enrolamentos Usado apenas em máquinas de alta potência 37 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Obrigado pela atenção Bons estudos Dúvidas Email williamamorimifmgedubr 38 MÁQUINAS ELÉTRICAS I Aquele que não sabe e não sabe que não sabe é um tolo evitemno Aquele que não sabe e sabe que não sabe é uma criança ensineo Aquele que sabe e não sabe que sabe é um dormente desperteo Aquele que sabe e sabe que sabe é um sábio sigao Provérbio persa