Analise Nao Linear Motor CC Derivacao - Chapman Exercicio Resolvido

Conversão Eletromecânica de Energia Aula 10 Máquinas de Corrente Contínua Análise nãolinear do motor CC em derivação Em um motor CC em derivação a força magneto motriz total é a Fmm do circuito de campo menos a Fmm originária da reação de armadura RA 𝐹𝑙í𝑞 𝑁𝐹𝐼𝐹 𝐹𝑅𝐴 A corrente de campo equivalente de um motor CC é dada por 𝐼𝐹 𝐼𝐹 𝐹𝑅𝐴 𝑁𝐹 Uma vez localizada a corrente de campo equivalente é possível determinar a tensão interna resultante EA 2 Equação da tensão induzida expressa em rpm 𝐸𝐴 𝐾𝜙𝑛𝑚 Para uma dada corrente de campo efetiva 𝜙 é fixo Logo a relação entre a velocidade e a tensão interna é 𝐸𝐴 𝐸𝐴0 𝑛𝑚 𝑛0 3 Análise nãolinear do motor CC em derivação Referência de tensão e velocidade Exemplo 4 CHAPMAN Pg 477 ex 82 Um motor CC em derivação de 50 HP 250 V e 1200 rpm sem enrolamentos de compensação tem uma resistência de armadura incluindo as escovas e os interpolos de 006 Ω Seu circuito de campo tem uma resistência total de RF Raj de 50 Ω produzindo uma velocidade a vazio de 1200 rpm No enrolamento do campo em derivação há 1200 espiras por polo A reação de armadura produz uma força magnetomotriz desmagnetizante de 840 Ae para uma corrente de campo de 200 A A curva de magnetização dessa máquina está mostrada na Figura 89 4 a Encontre a velocidade desse motor quando a sua corrente de entrada é 200A b Basicamente esse motor é idêntico ao do Exemplo 3 exceto pelo fato de que os enrolamentos de compensação estão ausentes Como essa velocidade pode ser comparada com a do motor anterior para uma corrente de carga de 200 A c Calcule e plote a característica de conjugado versus velocidade do motor Fonte CHAPMAN 2013 Solução a Se IL 200 A então a corrente de armadura do motor será IA IL IF IL VTRF 200 A 250 V50 Ω 195 A Portanto a tensão interna gerada da máquina será EA VT IARA 250 V 195 A006 Ω 2383 V Com IL 200 A a força magnetomotriz desmagnetizante vinda da reação de armadura é 840 A e de modo que a corrente efetiva do campo em derivação do motor é IF IF FRA NF 50 A 840 A e 1200 e 43 A Da curva de magnetização vemos que essa corrente efetiva de campo produz uma tensão interna gerada EA0 de 233 V para uma velocidade n0 de 1200 rpm Sabemos que a tensão interna gerada seria 233 V para uma velocidade de 1200 rpm Como a tensão interna gerada real EA é 2383 V a velocidade real de funcionamento do motor deve ser EA EA0 nm n0 nm EA EA0n0 2383 V 233 V 1200 rpm 1227 rpm b No Exemplo 81 para 200 A de carga a velocidade do motor era nm 1144 rpm Neste exemplo a velocidade do motor é 1227 rpm Observe que a velocidade do motor com reação de armadura é superior à velocidade do motor sem reação de armadura Esse aumento relativo de velocidade é devido ao enfraquecimento de fluxo da máquina com a reação de armadura c FIGURA 810 A característica de conjugado versus velocidade do motor com reação de armadura do Exemplo 82 8 Motor CC Série Fonte httpsyoutubeLAtPHANEfQo Motor CC Série É um motor CC cujos enrolamentos de campo consistem em relativamente poucas espiras conectadas em série com o circuito de armadura São utilizados onde um grande torque de partida é requerido 9 Conjugado O fluxo está diretamente relacionado com IA no mínimo até a que a saturação seja alcançada Aumento de carga Aumento de fluxo Aumento do fluxo Diminuição da velocidade Mas o fluxo é proporcional a IA onde c é uma constante de proporcionalidade 10 Característica Terminal Desvantagem Quando o conjugado desse motor vai a zero sua velocidade vai a infinito 11 a velocidade do motor varia com o inverso da raiz quadrada do conjugado Exemplo 12 Exemplo 85 Chapman A Figura abaixo mostra o circuito de um motor CC série de 250 V com enrolamentos de compensação e uma resistência em série total RARs de 008Ω O campo em série consiste em 25 espira por polo com a curva de magnetização mostrada na Figura 822 a Encontre a velocidade e o conjugado induzido desse motor quando sua corrente de armadura é 50 A 80 V 𝐸𝐴 𝑉𝑇 𝐼𝐴 𝑅𝐴 𝑅𝑆 50A 008Ω 246 𝑉 ℱ 𝑁𝐼 25 𝑒𝑠𝑝 50 𝐴 1250 𝐴 𝑒 Da curva de magnetização para F1250 Ae EA0 80V 𝒏𝒎 𝑬𝑨 𝑬𝑨𝟎 𝒏𝟎 𝟐𝟒𝟔𝑽 𝟖𝟎𝑽 𝟏𝟐𝟎𝟎 𝒓𝒑𝒎 𝟑𝟔𝟗𝟎 𝒓𝒑𝒎 𝝉𝒊𝒏𝒅 𝑬𝑨𝑰𝑨 𝝎𝒎 𝟐𝟒𝟔𝑽 𝟓𝟎𝑨 𝟑𝟔𝟗𝟎 𝒓𝒑𝒎 𝟐𝝅 𝟔𝟎 𝟑𝟏 𝟖 𝑵 𝒎 Motor Universal Possui a mesma característica do motor CC série Alto torque de partida Aplicações em eletrodomésticos liquidificador furadeira aspirador de pó etc Não é adequado para aplicações de velocidade constante httpsyoutube0PDRJKzmqE 13