ESN1 -Aveiro Curso EFA Tcnico de Instalaes Elctricas 2010/2011 FABRICANTESMQUINAS CC CONTEDOS DA UNIDADE Estudo da mquina C.C., enquanto dnamo - Constituio - Princpio de funcionamento - Fora electromotriz - Classificao quanto aos tiposde excitao - Simbologia e placa de terminais - Potncia rendimento e perdas - Associao de dnamos Estudo da mquina C.C.,enquanto motor - A reversibilidade da mquina C.C. - Princpio de funcionamento - Tenso aplicada e fora contra-electromotriz - Binrio motor versus binrio resistente - Potncia mecnica, rendimento e perdas - Classificao e curvas caractersticas Recapitulao das leis do electromagnetismo MQUINAS CC INTRODUO - Generalidades APLICAES :Siderurgias (laminadores ),IndPapel , Pontes Rolantes , Elevador de Vidros ,Motores de arranque , Metro , Autocarros elctricos,Pequenos motores com variados accionamentos Escolha compensadora em situaes aonde se pretende alto valor de binriomesmovariandoa velocidade Mquina CC -1 Mquina na indstria
MQUINAS CC PRINCIPAIS CARACTERSTICAS MQUINAS CC Fcil controle de velocidade; Fabricao cara; Cuidados no arranque; Uso em declnio. Mquina Reversvel(Geradores e Motores) A Mquina CC convencionalIndustrial GERADOR DE CORRENTE CONTINUA_ANIMAO RECAPITUALIZAO LEIS DE MAGNETISMOE ELECTROMAGNETISMO LEI DE LAPLACE- Criao de foras electromagnticas Motores LEI DE FARADAY- Gerao de f.em. Alternadores , dnamos Vdeo MotorCC Rudimentar RECAPITUALIZAO LEIS DE MAGNETISMOE ELECTROMAGNETISMO MQUINAS CC CONSTITUIO MQUINAS CC CONSTITUIO(Mquinas Industriais) ESTATOR Plos de excitao Plos de comutao Enrolamentos de compensao ROTOR Escovas Colector ou comutador Veio MQUINAS CC CONSTITUIO(Mquinas CC Industriais) MQUINAS CC ESTATOR Plos Excitao MQUINAS CC ESTATOR - Plos Excitao MQUINAS CC ESTATOR Plos Excitao MQUINAS CC ROTOR - Colector MQUINAS CC COLECTOR FUNO(1) MQUINAS CC COLECTOR FUNO(2) MQUINAS CC COLECTOR FUNO(3) MQUINAS CC COLECTOR FUNO(4) MQUINAS CC CONSTITUIO - FUNCIONAMENTO MQUINAS CC FUNO DO COLECTOR MAQUINAS CC ROTOR - BOBINAS MAQUINAS CC ROTOR - BOBINAS MAQUINAS CC ROTOR LIGAO BOBINAS COLECTOR 14561236 A + B - B1B6B3 B2 B5 B4 B6 B - A + B1 B3 B2 B6 B5 B4 MAQUINAS CC ROTOR LIGAO BOBINAS COLECTOR MAQUINAS CC ROTOR LIGAO BOBINAS COLECTOR B - A + B1 B3 B2 B6 B5 B4 B2 B3B4 B5 B6 B1 A + B - Linha Neutra S N 1 4 35 2 6 MAQUINAS CC CONSTITUIO MAQUINA CC MAQUINAS CC COMUTAO MAQUINAS CC REACO MAGNTICA DO INDUZIDO(1) MAQUINAS CC REACO MAGNTICA DO INDUZIDO(2) CALAGEM DAS ESCOVAS CALAGEM DAS ESCOVASMAQUINAS CC PLOS AUXILIARES E ENROLAMENTOS DE COMPENSAO MOTOR CC CLASSIFICAO MOTORES CC CONVENCIONAIS Excitao Independente Excitao Shunt Excitao Srie Excitao Compound FORMULRIO Fora Electromotriz (E ) Fora Contra Electromotriz( ) E = ??? = ??? ??? r U rede + - MOTOR I ??? = ??? +?????? ??? = ??? ?????? n =??? ????????? A velocidade do motor depende : I =??? ?????? FORMULRIO I K M . .| =Momento binrio ?????? = ?????? + ?????? Potncia Mecnica Transmitida ao induzidoPotncia absorvida Pa (elctrica)Perdas efeito de Joule no induzido ??? = ??? +?????? totais perdas potncia Pa Pu =% 100 =PaPuqM n Pu t 2 =Potncia til 602 M NPut=( r.p.s ) ( r.p.m ) MOTOR CC LIGAO MOTORES CC MOTOR CC LIGAO SRIEMOTOR CC CURVAS CARACTERSTICAS MOTOR SRIEn =??? ????????? I K M . .| =Caracterstica da Velocidade Caracterstica do Binrio Caracterstica Mecnica M N Binrio Binrio Velocidade Binrio elevado em baixa rotao Potncia constante M MOTOR CC LIGAO PARALELO(SHUNT)MOTOR CC CURVAS CARACTERSTICAS- MOTOR PARALELO Velocidade praticamente constante e ajustvelatravs de variao de tenso da armadura. Binrio Velocidade M N Velocidade Caracterstica da Velocidade Caracterstica do BinrioCaracterstica Mecnica n =??? ????????? I K M . .| =Srie Srie M Srie MOTOR CC LIGAO SRIE-PARALELO (COMPOUND)MOTOR CC LIGAO SRIE-PARALELO (COMPOUND)Motor Diferencial(Fluxos indutores subtraiem-se) Vantagem A velocidade mais constante que a do motor Shunt Desvantagem O binrio de arranque inferior ao do motor Shunt n =??? ????????? I K M . .| =Motor Adicional (Fluxos indutores somam-se) Maior binrio de arranque No embala , porque indutor shunt assegura sempre o mesmo fluxo magntico Comportamento semelhante ao motor Shunt Comportamento semelhante ao motor Srie MOTOR CC PROBLEMASP4 Um motor shunt alimentado a 115 volts . A resistncia do induzido de0,9 . O induzido absorve 1,5 Aem vazioe 14A em carga . Calcule o valor da f.c.e.m : a) Em vazio (113,7V) b) Em carga(102,4V) r U rede + - I induzido I indutor I total P5 O induzido de ummotor shunt absorve a plena carga, uma corrente de 12,2 A , sob 220V. A resistncia doinduzido de 1 . Qual deve ser o valor do restato de arranque de modo que a corrente de arranqueno ultra- passe 1,5 vezes a corrente nominal . (Ra11 ) P6 Ummotor shunt alimentado a 110 V fornece uma potncia til de 4KW , rodando a 1200 r.p.m. A resistncia do indutor de 55. O rendimento total do motor de 80%. Calcule : a) A corrente total absorvida ( 45,45 A) b) A corrente no indutor ( 2 A) c) A corrente no induzido (43,45 A) d) O binrio til(31,8 N.m.)
FORMULRIO I K M . .| =Momento binrio ?????? = ?????? + ?????? Potncia Mecnica Transmitida ao induzidoPotncia absorvida Pa (elctrica)Perdas efeito de Joule no induzido ??? = ??? +?????? totais perdas potncia Pa Pu =% 100 =PaPuqM n Pu t 2 =Potncia til 602 M NPut=( r.p.s ) ( r.p.m ) MOTORES ASSNCRONOS TRIFSICOS ARRANQUE. PONTO DE FUNCIONAMENTO(1) velocidade binrio Mmx Ma n nn A B Mr Mr n - Velocidade de sincronismo ) (W2 M n Pmec t =MAQUINAS CC CONSTITUIO MAQUINA CC M = F x d F = 5 Newtons M= 5 x 0.4 = 2 N.mM= 6.66 x 0.3 = 2 N.m F = 6.66 Newtons F F Corrented ComoF = BI l M = B I l d BIld F =l, d so constantes B , I variam no tempo MOTORES ASSNCRONOS TRIFSICOSMOMENTO DE BINRIO DE FORAS (M) M = F x d F F Corrented F = BI l O momento do binrio de foras(M) numa espira sempre positivo M = B I l d B I M tempo l, d so constantes B , I variam no tempo MOTORES ASSNCRONOS TRIFSICOSMOMENTO DE BINRIO DE FORAS (M) M Momento binrio resultante tempo O Momento do binriomotor resultante nos condutores no rotor praticamente constante . F F I I MOTORES ASSNCRONOS TRIFSICOSMOMENTO DE BINRIO MOTOR RESULTANTE MOTORES ASSNCRONOS TRIFSICOS Formulrio (W) cos 3 = I U P c a602 M NPut=(VAr) 3 sen I U Q c =SP= cos(VA)2 2Q P S + =% 100 =PaPuqM n Pu t 2 =totais perdas potncia Pa Pu =g r =1 qr e q q q ~% 100=nn ngf g fr =pfn =60 =pfNMQUINAS CC MOTORESCORRENTE CONTNUA (CC)
