Máquinas

CC

•Corrente eléctrica alternada

•Electromagnetismo

•Transformadores

•Máquinas corrente contínua

•Máquinas corrente alternada

•Outras máquinas

VB

R

1,5

V + BlIF

VB

R

1,5

V +

BlIF

lBvfemi

VB

femi

I

VB

R

femi ≈ VB

I ≈ 0

dt

dfemi

R

femVi

femRiV

iB

iB

femi ii

femi = VB i = 0

0v

0ifem

R

Vi B

ilBF

existe F

0v

vBlfemi

Para VB constante :Bl

Vv B

lBvfemi )(

R

femVi iB

dt

dvmamF ..

0ifem

(a barra está inicialmente parada)

VB

R

femi ≈ VB

I ≈ 0

femi com v

v

FcargaFindFind

v

Find

v

Máquina CC, com variação de carga (Motor)

Fresultante = Find - Fcarga

amF . v

lBvfemi .. femi

B iV femI

R

I

BliF .. F

O sistema volta a uma situação de repouso (Fresult = Find) mas com uma velocidade menor

v

Find

v

Find

Fresultante = Find + Fcarga

Máquina CC, com variação de carga (GERADOR)

amF . v

lBvfemi .. femi

B iV femI

R

I

BliF .. F

i Bfem V

O sistema volta a uma situação de repouso, mas com uma velocidade maior

femiVB

1,5

V +

Motores de deslocamento linear não são de fácil construção / aplicação

F

F

a

c

b

d

vcd

vab

m

B

v

l

+

_

a

b

B

l

v

_

+

Colocando uma espira num tambor e girando este (GERADOR)

2.v.B.l (face ao fio) = 0 (resto)

lBvfemi )(

S = .r.l

femi = 2.v.B.l

v = .r

= B.S

= B..r.l

lBrfemi 2

2

ifem

edceba

a

c b

d

+

+_

_

+ _

l

Após amáquinaconstruída

Antes damáquinaconstruída

Variáveis (para controle da máquina):

rotaçãocarga

Escovas[estacionárias)

Anéis

espira

femi

t

+ femi

– femi

Transformação de algo móvel em algo fixo

N

SI

carg

a

segmento

escova

N

SI

F I

B

rFT

rlBIT

Ttotal = Tab + Tbc + Tcd + Tda

)( BlIF

rlBIT 2

S = 2rl = BS

iT 2

Perdas várias(~ 1% PN)

Perdasmecânicas

Perdasferro

Perdascobre

P =

Tm

ec .

P =

V. I

Perdas várias(~ 1% PN)

Perdasmecânicas

Perdasferro

Perdascobre

P =

Tm

ec .

P =

VT. I

L

entrada

perdasentrada

perdassaída

saída

entrada

saída

P

PP

PP

P

P

P

Perdas mecânicas:

Fricção (rolamentos

Atrito (ar)

Atrito (escovas-segmentos)

1,7 e 1,1

...10 656

b

b

K

mprKP

(dependente do rolamento)

lRCP md 34

Potência

• Excitação separada

• Shunt

• Série

• Composto

• Magneto permanente

Tipos de máquinas CC

Estator(campo)

Rotor(armadura)

Pmec = T .

Pele = V . I

Circuito eléctrico equivalente (para uma máquina CC)

VA = K

Ti = KIA

Raj

RF

LF

VA

Vesc

RA

IA

Excitação separada

circuito de criação do campo e da armadura, fornecido por fontes separadas (2 alimentações) flexibilidade de controle ( T – IA e w – IF ) – interesse para dínamos apenas

T = k IA VA = k

VF

IF

RF

LF

F

FF R

VI AAAT RIVV

VT

IL

VA

IARA

Gerador

VTVA

RA

IA IL

T

Motor

Shunt (ou paralelo)

velocidade ~ cte, para variações de T potências baixas

T = k IA VA = k VTVA

RA

IA IL

F

FF R

VI

FAL III

AAAT RIVV

indAT T

k

R

k

V 2

Tind

cte)

RF

F = NI F = R V=RI

RF F IF

2

k

TRkV indAT

=> IF => => => F

VF

IF

RF

LF

VF

T

F

V

R

Que sucede, variando RF ?

Relação (T – ), linear

T

Série

Fluxo directamente proporcional à corrente na armadura

VTVA

RA

IA IF

RF LF

IL

VT = VA + IA (RA + RS)

VA = k

I

B

FH

= c IA Tind = k IA

(maior binário por ampére)

1 A ST

ind

R RV

k ck c T

T

T = 0 = !!

(sem carga,o motor embala)

Evitar ligar correias ou outroscomponentes que possam partir

T1 com varia

= k c IA2

VT

VF

Excitação independenteLigação em “Shunt” (paralelo)Ligação em série

Magneto permanente

Potências fraccionáriasSemelhante ao “shunt”Não permite variação de RF

Vantagens:não há perdas no cobre mais pequenos (enrolamentos de campo, desnecessários)

Desvantagens:menor binário (pois menor fluxo)risco de desmagnetização

VTVA

RA

IA IL