ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I 37 PRODUÇÃO DO FLUXO MAGNETICO NAS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA TIPOS DE EXCITAÇÃO DOS GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

PRODUÇÃO DO FLUXO MAGNETICO NAS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA TIPOS DE EXCITAÇÃO DOS GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

reveja a figura PARTES DE UMA MÁQUINA DE CC.

• BOBINA DE CAMPO SHUNT ou BOBINA DE EXCITAÇÃO SHUNT:

o muitas espiras de fio fino

o resistência ôhmica alta

o corrente de excitação baixa

• BOBINA DE CAMPO SÉRIE ou BOBINA DE EXCITAÇÃO SÉRIE

o poucas espiras de fio grosso

o resistência ôhmica baixa

o corrente de excitação alta

comparações válidas para mesma máquina ou máquinas de mesmo porte.

GERADOR SHUNT:- Tem as bobinas shunt nos

pólos;

GERADOR SERIE:- Tem as bobinas série nos

pólos;

GERADOR MISTO:- Tem bobinas shunt e série

nos pólos;

1. EXCITAÇÃO INDEPENDENTE uma fonte externa independente alimenta as bobinas de campo;

2. EXCITAÇÃO PRÓPRIA, ou EXCITAÇÃO DEPENDENTE ou AUTO EXCITAÇÃO não há fonte externa, e o próprio gerador alimenta as bobinas de campo.

1 – EXCITAÇÃO INDEPENDENTE +

-

CD – TERMINAIS DO CONJUNTO DAS BOBINAS DE CAMPO SHUNT OU SÉRIE Ri = RESISTÊNCIA DO INDUZIDO

2 – AUTO EXCITAÇÃO

2.1 – AUTO EXCITAÇÃO SHUNT (GERADOR SHUNT AUTO EXCITADO)

R_{i R} sh A B D C G

H

CD – TERMINAIS DO CONJUNTO DAS BOBINAS DE CAMPO SHUNT, EM SÉRIE COM UM REOSTATO DE CONTROLE. GH – TERMINAIS PARA A CARGA Rsh = RESISTÊNCIA DO CAMPO SHUNT

Ri = RESISTÊNCIA DO INDUZIDO

2.2 – AUTO EXCITAÇÃO SÉRIE (GERADOR SÉRIE AUTO EXCITADO)

A B R_i R_s R_d E F G H AB – TERMINAIS DO INDUZIDO. EF – TERMINAIS DO CONJUNTO DAS BOBINAS DE CAMPO SÉRIE, EM PARALELO COM UM REOSTATO DE CONTROLE.

GH – TERMINAIS PARA A CARGA ´

S

R = RESISTÊNCIA DO CONJUNTO DAS BOBINAS DE CAMPO SÉRIE

Rd = REISTÊNCIA DE CONTROLE OU RESISTÊNCIA DO DERIVADOR d s d s s

R

R

R

R

R

+

=

.

RS = R = RESISTÊNCIA DO CAMPO ´_S

SÉRIE QUANDO DERIVADOR DESLIGADO

Rsh = RESISTÊNCIA DO CAMPO SHUNT

2.3– AUTO EXCITAÇÃO MISTA – (GERADOR MISTO AUTO EXCITADO= 2.3.1 – GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT CURTO

COMPLETE A NOMENCLATURA AB = CD = EF = GH = R´s = Rs = Rsh = Ri = R_{i R} sh A B D C G H R_s R_d E F Rd =

2.3.2 – GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT LONGO

COMPLETE A NOMENCLATURA AB = CD = EF = GH = R´s = Rs = Rsh = Ri = R_{i R} sh A B D C G H Rs Rd E F Rd =

CARACTERÍSTICAS MAGNÉTICA E ROTACIONAL

DE GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

REVENDO DADOS DA PÁGINA 3

nucleo de ferro enrolamento de cobre NUCLEO DE FERRO E ENROLAMENTO DE COBRE I φ N S φ ESPECTRO DO FLUXO MAGNÉTICO φ I φres. PEÇA NUNCA ANTES MAGNETIZADA I φ φres. PEÇA JÁ MAGNETIZADA UMA VEZ φ I φres. A B C CURVA SIMPLIFICADA

•

OS POLOS DAS MAQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA SE

COMPORTAM COMO O SOLENÓIDE RETO DESCRITO.

•

A CORRENTE QUE ATRAVESSA O ENROLAMENTO SE CHAMA

CORRENTE DE EXCITAÇÃO: I

.

•

O FLUXO MAGNÉTICO PRODUZIDO É RESULTADO DA FMM (FORÇA

MAGNETO MOTRIZ) PRODUZIDA PELAS BOBINAS DE CAMPO E

CONCENTRADA PELOS POLOS.

ℜ = ℜ = = ℜ = ni amperes espiras MAGNETICA RELUTANCIA MOTRIZ MAGNETO FORÇA FMM . φ

•

OBSERVAR QUE O FLUXO É FUNÇÃO DA CORRENTE DE

EXCITAÇÃO:

•

É DIFICIL MEDIR DIRETAMENTE O FLUXO DOS POLOS NO INTERIOR

DA MÁQUINA, ENTÃO SE MEDE O EFEITO DESSE FLUXO, ISTO É, A

•

VISUALIZAÇÃO DO FLUXO MAGNÉTICO EM MÁQUINAS DE 2 E 4

POLOS.

Sejam as expressões:

V

e

a

bmn

E

V

k

N

P

e

=

₆₀

=

φ

Item

Descrição

Gram-me

Imbri-

cado

Ondu-

lado

e

Tensão média induzida por lado ativo de

bobina

e

e

e

P

Número de polos

P

P

P

N

Rotação

N

N

N

k

K =10

para CGS k = 1 para MKS

k

k

k

E

Tensão bruta produzida pela máquina

E

E

E

b

Lados ativos por bobina

1

2

2

n

Bobinas no induzido

n

n

n

V

k

N

P

a

bmn

E

60

φ

=

PARA UMA DETERMINADA MÁQUINA, TEREMOS

φ

e

N

VARIÁVEIS,

E AS DEMAIS GRANDEZAS CONSTANTES:

N

K

E

=

φ

onde

φ =

P

φ

FAZENDO N = CONSTANTE E VARIANDO φ ATRAVÉS DA

CORRENTE DE EXCITAÇÃO TEREMOS: E = K

φ

= K

(K

I

) = K

I

E = K

I

Æ variação da tensão produzida pelo gerador em vazio, com

rotação constante, em função da corrente de excitação. Esta é a

CARACTERISTICA MAGNÉTICA DE GERADORES DE CORRENTE

CONTINUA.

FAZENDO

φ

= CONSTANTE ATRAVÉS DE I

= CONSTANTE, TEREMOS

POR ANALOGIA:

E = K

N, variação da tensão produzida com corrente constante, em função da

rotação, que é a CARACTERÍSTICA ROTACIONAL DE GERADORES DE

CORRENTE CONTINUA.

CARACTERÍSTICA MAGNÉTICA DO GERADOR DE CC

E ou

φ

CURVA COMPLETA

NOTAR A SATURAÇÃO

MAGNÉTICA E A

HISTERESE

MAGNÉTIICA

I_exc

E ou φ residual

I_exc nominal

curva simplificada completa AB - trecho linear BC - trecho não linear C em diante - saturação A B

C

φ

curva simplificada só trecho linear A B I_exc E ou

φ

curva simplificada sem saturar C B