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Mquina de Corrente Contnua

Tipos de excitao de campo

Escorvamento de tensoCaractersticas externas do gerador cc

Reao de armadura

Exerccios

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Enrolamentos de armadura

No rotor da mquina

Imbricada (aula !"

#ndulada (aula !"

Enrolamentos de campo

No estator da mquina

Excitao Independente (aula !"

$%unt

$&rie

Composta

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'a excitao independente para a excitao s%unt


)erador CC s%unt (derivao"*

+uando a excitao & produ,ida por um enrolamento de campo conectado

atrav&s de toda (ou quase toda" a tenso produ,ida entre as escovas daarmadura- o gerador CC & c%amado de gerador s%unt

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3 circuitos em paralelo:

Vf= Va= Vl

Relaes de corrente:

a= f! l

f= Vf" Rf

Tenso de sada na armadura:

Va= #$% aRa


Circuito el&trico do gerador cc s%unt

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& resist'ncia Rainclui:

a( & pr)pria resist'ncia do

enrolamento de armadura e

*( a resist'ncia dos

enrolamentos de compensao

+*s: so enrolamentos li$ados

em s,rie-


Circuito el&trico do gerador cc s%unt

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+uando a excitao & produ,ida por um enrolamento de campo ligado em

s&rie com a armadura- de modo que o .luxo produ,ido & .uno da corrente da

armadura e da carga- o gerador CC & c%amado de gerador s&rie

# campo s&rie & excitado apenas quando a carga & ligada completando o

circuito

Como o enrolamento deve suportar toda a corrente da armadura- &

construdo com poucas espiras de .io grosso

)erador CC s&rie*

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3 circuitos em s,rie:

f= a= l

Tenso da sada na armadura:

Va= #$ . a/Ra! Rf(

)erador CC s&rie*

Circuito el&trico do gerador cc s&rie

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/ estrutura do campo estacionrio & constituda de um enrolamento de campo

s%unt e um enrolamento de campo s&rie disposto sobre o enrolamento do campo

s%unt 0 para .ins de mel%or dissipao de calor

)erador CC composto*

/ excitao composta & .eita com enrolamento s&rie e outro em paralelo #s

.luxos dos dois enrolamentos podem se somar no entre.erro (composta/'ITI1/" ou se subtrair (composta $23TR/TI1/" 4or outro lado- visto dos

terminais da mquina- o enrolamento de campo s&rie pode estar depois do

enrolamento paralelo (composta 5#N)/" ou antes (composta C2RT/" /s

equa6es em regime permanente de cada um destes modelos podem ser

.acilmente obtidas a partir dos seus respectivos diagramas

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)erador CC composto conexo s%unt longa*

Circuito el&trico do gerador cccomposto longo

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)erador CC composto conexo s%unt curta*

Circuito el&trico do gerador cccomposto curto

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#xerccio

" (7oso8- pg 9:"2m gerador s%unt- ;:< 1- :< =>- possui uma resist?ncia de

campo de :< @ e uma resist?ncia de armadura de

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#scor0amento da tenso

/s tr?s condi6es necessrias

para que ocorra o processo de

E$C#R1/FENT#*

a" 'eve existir um .luxo residual

b"/ .mm do enrolamento de

campo deve atuar para aGudar o

.luxo residual

c"/ resist?ncia total do circuito

de campo deve ser in.erior ao

Hvalor crtico

/utoJexcitao do gerador s%unt*

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Considere tr?s di.erentes valores de

resist?ncia de campo* R- R;e RK

4ara di.erentes valores de Rcampo- o

cru,amento entre a reta da

resist?ncia de campo e a curva

caracterstica do gerador em va,io

se dar num ponto di.erente+uanto maior .or o valor de R-

maior ser a inclinao da reta de

resist?ncia de campo / tenso se

estabili,a no ponto de cru,amento

das duas retas

/nalise da resist?ncia do circuito de campo*

R1 R2 R3

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$e esta resist?ncia .or

demasiadamente elevada de modoque a reta da resist?ncia de campo

apenas tangencie a curva

caracterstica em va,io (R"- ento

a tenso em va,io permanecer-

praticamente- a mesma que a

produ,ida pelo magnetismoresidual Neste caso a mquina no

escorvar

/nalise da resist?ncia do circuito de campo*

R1 R2 R3

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/ caracterstica externa de um gerador cc & representada por um

gr.ico da tenso terminal versus corrente de carga- para uma

velocidade constante

Caractersticas externas do $erador cc

/ caracterstica externa de um gerador cc com excitao independente e

s%unt autoJexcitado est mostrada a .igura do prLximo slide

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Excitao Independente

Excitao s%unt

Com o propLsito de comparao-cada modo (excitao independente

e s%unt autoJexcitado" &

considerado como aGustado de

.orma que a tenso terminal em

va,io & a mesmaM

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Excitao Independente

Excitao s%unt

+uando a corrente de carga &

aumentada at& o seu valor nominal-ocorre uma queda na tenso

terminal- com a situao sendo mais

pronunciada para a conexo s%unt

do que para o modo de excitao

independente

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'uas causas*

a queda de tenso na

resist?ncia do circuito de

armadura

a reao de armadura

Excitao Independente*


/s causas da queda de tenso so*

Excitao $%unt*

Tr?s causas:

a queda de tenso na resist'ncia do

circuito de armadura

a reao de armadura

redu a corrente de campo4 que

redu o fluxo no entreferro4 queredu a tenso $erada

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2m gerador cc que est equipado com um enrolamento de campo s&rie-

al&m do campo s%unt- pode ser proGetado para se opor aos e.eitos que

causam as quedas de tenso

ornecendo ao campo s&rie uma quantidade correta de espiras &

possvel neutrali,ar exatamente os tr?s e.eitos que .a,em a tenso

terminal decrescer com a corrente de carga +uando isso acontece- di,Jse

que o gerador opera com excitao composta plana

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$e o gerador cc .or proGetado para ter um nOmero de espiras in.erior ao

nOmero necessrio para se ter um composto plano- o gerador opera com

excitao subcomposta Nesse caso apenas uma compensao parcial da

queda de tenso (em relao ao modo s%unt" & obtida

$e o gerador cc .or proGetado para ter um nOmero de espiras superior

ao nOmero necessrio para se ter um composto plano- o gerador opera

com excitao supercomposta Essa & uma caracterstica deseGvel

quando longas redes de alimentao so usadas

$obre a conexo composta subtrativa* pior casoM

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Va

Vn

an

supercompostacomposta plana

su*composta

s5unt

su*trati0a

6ual operaoapresenta mel5or

re$ulao de

tenso7

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/ caracterstica principal do gerador CC s&rie & que a corrente de carga

& igual a corrente de campo Em va,io- portanto- no %averia .luxo no

campo nem tenso nos terminais do gerador 4odeJse considerar que

%aGa um .luxo residual na mquina- neste caso- quando a mquina .oracionada na sua velocidade nominal %aver uma pequena tenso nos

seus terminais # aumento da carga provocar um aumento na corrente

de campo que & responsvel pelo .luxo- assim a caracterstica de tenso

em .uno da corrente de armadura (de carga ou de campo" do gerador

CC s&rie ser muito parecida com a sua curva de magneti,ao Note

que depois do seu valor nominal- o aumento da corrente no provoca

aumento no .luxo devido a saturao e os e.eitos de queda de tenso

devido Ps resist?ncias e a reao da armadura se acentua .a,endo com

que a tenso terminal diminua com a corrente #bservaJse que um

gerador com esta caracterstica sL deve ser usado em condi6es muito

particulares

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Va

Vn

an

$erador cc s,rie

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Reao de armadura

+uando o gerador CC gira a va,io- nen%uma corrente circula pelo

circuito da armadura Nessa situao o .luxo magn&tico no entre.erro da

mquina & estabelecido somente pela corrente de campo

+uando % corrente no circuito da armadura- essa corrente possui o seu

prLprio campo magn&tico que interage com o .luxo estabelecido pela

corrente de campo

/ssim de.iniJse reao de armadura como sendo uma distoro do .luxomagn&tico no entre.erro da mquina devido ao campo magn&tico gerado

pela corrente que circula nos enrolamentos da armadura

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Reao de armadura

Esta distoro do .luxo causa problemas operacionais da mquina-

redu, o .luxo no entre.erro e conseqQentemente a tenso gerada

# que deve ser .eito para evitar a reao de armadura* usamJse

enrolamentos de compensao- que se locali,am no estator da mquina e

esto ligados em s&rie com o circuito da armadura

4roblema* o uso dos enrolamentos de compensao eleva o preo da

mquina- por essa ra,o ele & usado em mquinas de grande capacidade

ou em aplica6es onde % mudana abrupta de corrente na armadura

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Reao de armadura

# e.eito da reao de armadura & considerado como um aGuste no valor

da corrente de campo*

I.(e.etivo"A I.(real"0 I.(R/"

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#xerccio

;" ('el Toro- pg ;!K"2m gerador CC s%unt de < =>- ;:< 1- opera em

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#xerccio

c" # rendimento

d" / regulao de tenso- saiba que a tenso a va,io & igual a ;! 1

Resp* A !S

Resp* R1 A 9-;

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#xerccio

K" ('el Toro- pg ;99" 2m gerador CC conexo s%unt longa- : e :

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Curiosidade

#n0iada por: Mat5eus /Mecatr8nica(

&ssunto: C)di$o 6R

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#xerccios Complementares

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#xerccios

a" o valor da resist?ncia de drenagem para a carga nominal Resp* RdA

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#xerccios

:" (E3U pg ;:S"2m gerador em derivao (s%unt" tem uma resist?ncia no

circuito da armadura de

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;i*lio$rafia

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