Click here to load reader

Motor Electrico DC

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Maquinha Electrica de corrente continua

Text of Motor Electrico DC

Motor de corrente continua ME2

Maquinas Eltricas 2

TP2- Motor DC

Trabalho realizado por: - Fbio Silva n. 35204- Filipe Parreira n. 38159 - Ruben Justino n. 38474ndice

Introduo Terica31.1.Excitao Derivao41.2.Excitao Composta41.3.Motor Srie61.4Ward Leonard Clssico61.5Ward Leonard Eletrnico71.6Ensaio de Perdas e desacelerao72.Objetivos73.Material Utilizado84.Procedimento Experimental85.Resultados Obtidos84.1. Motor DC de Excitao Derivao84.2. Motor DC de Excitao Composta95.3.Motor Serie115.4.Ward Leonard Clssico115.5.Ward Leonard Eletrnico115.6.Ensaio de perdas e Desacelerao126.Anlise de Resultados13Motor DC em excitao Derivao:13Motor DC em excitao Composta Aditiva:15Motor DC em excitao Composta Subtrativa:17Comparao dos resultados obtidos nos diferentes tipos de excitao19Motor DC Serie21Ward Leonard Clssico22Ward Leonard Eletrnico23Comparao dos dois tipos de Ward Leonard24Ensaio de Perdas24Ensaio de Desacelerao257.Concluses27

Introduo TericaA mquina DC (Corrente Continua) composta por elementos fixos e mveis, em que o estator (circuito indutor) a parte fixa e o rotor (circuito induzido) a parte mvel, conta ainda com pares de polos magnticos e com o circuito magntico. O Rotor composto por um materialferromagnticoenvolvido por um enrolamento chamadoenrolamento de armadurae o anel comutador. Este enrolamento suporta uma altacorrentee o circuito responsvel por transportar a energia proveniente da fonte de energia.O Estator composto por materialferromagntico, envolvido por um enrolamento de baixapotnciachamadoenrolamento de campoque tem a funo apenas de produzir umcampo magnticofixo para interagir com ocampoda armadura.A mquina ainda composta por um par de escovas de grafite, fixas, as quais tm a funo de fazer a transferncia da corrente eltrica das espiras do induzido para o circuito de carga, no caso do gerador.Fig.1 Constituio da Maquina de Corrente ContinuaA mquina DC, utilizada como Motor, tem um funcionamento inverso ao funcionamento como Gerador, isto , fornecida energia eltrica ao enrolamento da armadura, atravs dos seus terminais. Isto produz um campo magntico. Sendo o corpo do estator constitudo por materiais ferromagnticos, ao aplicarmos tenso nos terminais do enrolamento de campo, os campos magnticos intensificam-se. Logo, todo o estator fica dividido entre 2 polos magnticos (Norte e Sul).O sentido de circulao da corrente no enrolamento da armadura, alternada pelo anel comutador, logo, quando aplicamos uma tenso com a mquina parada, esta transferida ao enrolamento da armadura fazendo circular uma corrente pelo mesmo. Isto produz um campo magntico juntamente com outros pares de polos na armadura.A orientao deste campo magntico fixa, ao mesmo tempo temos uma tenso aplicada ao enrolamento de campo, assim, por interao dos campos magnticos da armadura no rotor e de campo no estator, estes tentam alinhar-se, ou seja, o polo sul de um tenta aproximar-se do polo norte do outro.Como o eixo da mquina gira, quando os campos esto desalinhados vai surgir um binrio de foras e um torque associado ao eixo, fazendo este girar. Juntamente com o eixo gira o anel comutador que altera o sentido em que a tenso aplicada, logo a corrente vai circular no sentido contrrio. Isto altera o sentido do campo magntico produzido. Com esta alterao haver novamente a produo de binrio, e isto mantem a mquina em rotao. 1.1. Excitao DerivaoFig.2 Montagem de Motor DC em Excitao DerivaoAqui, ambos os enrolamentos esto em paralelo ou derivao, necessria apenas uma fonte DC para alimentar os circuitos da armadura e campo.1.2. Excitao Composta

Fig.3 Montagem de Motor DC em Excitao Composta Aditiva

Fig.4 Montagem de Motor DC em Excitao Composta SubtrativaNesta montagem existem dois enrolamentos de excitao, um em serie e outro em derivao. Podendo assim aproveitar os benefcios de ambas as duas situaes.1.3. Motor Srie

Fig.5 Montagem de Motor DC Serie1.4 Ward Leonard Clssico

Nota: Nesta montagem temos o Motor DC em excitao separada e o Gerador DC com excitao separada, mas com um inversor no enrolamento J-KFig.6 Montagem Ward Leonard Clssico1.5 Ward Leonard Eletrnico

Fig.7 Montagem Ward Leonard Eletrnico

1.6 Ensaio de Perdas e desacelerao

Fig.8 Ensaio de Perdas e desacelerao

2. Objetivos Anlise do funcionamento da mquina de corrente contnua como motor em regime permanente. Verificar e testar a influncia do enrolamento srie no funcionamento do motor; Estudo e ensaio do motor srie. Anlise das condies de embalamento do motor de corrente contnua; Regulao de velocidade do motor de corrente contnua de excitao separada. Ensaio e comparao dos diferentes mtodos (aplicao de um variador de velocidade industrial e comparao com o sistema Ward Leonard). Ensaio em vazio do motor de corrente contnua para obteno do binrio relativo s perdas mecnicas. Anlise do transitrio mecnico do motor de corrente contnua: ensaio de desacelerao e obteno dos parmetros mecnicos.3. Material Utilizado 1 Maquina Assncrona Trifsica 1 Maquina DC Caixas de Carga Resistiva (6 x 2A) 1 Restato de Excitao 1 Restato de Arranque 1 Voltmetro 2 Ampermetros Condutores de ligao

4. Procedimento Experimental1 - Efetuar as ligaes de acordo com o respetivo esquema de ensaio apresentado anteriormente; 2 Colocar o restato de arranque no seu valor mximo e alimente o motor de corrente contnua, aps arrancar baixar o restato de arranque para o seu valor mnimo; 3 - Aps a mquina estar em funcionamento regule a sua velocidade para 1500 rpm usando o restato de excitao;(Caso genrico)4 - Fornecer binrio resistivo atravs da mquina assncrona trifsica utilizando o variador de velocidade; 5 - Efetuar as medies de tenso, corrente, velocidade e binrio.5. Resultados Obtidos4.1. Motor DC de Excitao DerivaoU(V)I(A)T(n/m)N(rpm)Iexc(A)

2101,5015320,35

2102,51,41520

2103,52,91509

2104,54,41500

2105,56,11493

21078,31487

2108,510,41503

2109,511,91506

2101113,91514

2101215,21522

2101316,31536

2101417,51542

2101518,71555

Tabela.1 Tabela do ensaio do Motor DC de excitao derivao

Pu(W)Pabs(W)Rend.(%)

0,00315,000,00

222,84525,0042,45

458,26735,0062,35

691,15945,0073,14

953,711155,0082,57

1292,461470,0087,92

1636,901785,0091,70

1876,721995,0094,07

2203,792310,0095,40

2422,632520,0096,14

2621,852730,0096,04

2825,862940,0096,12

3045,093150,0096,67

Tabela.2 Tabela do Rendimento do ensaio do Motor DC de excitao derivao

4.2. Motor DC de Excitao CompostaU(V)I(A)T(n/m)N(rpm)Iexc(A)

2151,5015580,36

2152,51,51542

2153,53,21525

2154,54,91510

215671498

21578,71483

215810,31470

215911,81465

21510,513,91456

21511,515,71447

21512,5171439

2151419,11430

2151520,21427

Tabela.3 Tabela do ensaio do Motor DC de excitao composta Aditiva

Pu(W)Pabs(W)Rend.(%)

0,00322,500,00

242,22537,5045,06

511,03752,5067,91

774,82967,5080,08

1098,091290,0085,12

1351,101505,0089,77

1585,561720,0092,18

1810,291935,0093,56

2119,362257,5093,88

2379,012472,5096,22

2561,762687,5095,32

2860,213010,0095,02

3018,593225,0093,60

Tabela.4 Tabela do Rendimento do ensaio do Motor DC de excitao composta Aditiva

U(V)I(A)T(n/m)N(rpm)Iexc(A)

2151,5015870,35

2152,51,31586

2153,52,81582

2154,54,51581

21566,51581

21577,81586

21589,21596

215910,41612

2151011,41633

2151112,51654

Tabela.5 Tabela do ensaio do Motor DC de excitao composta SubtrativaPu(W)Pabs(W)Rend.(%)

0,00322,500,00

215,91537,5040,17

463,87752,5061,64

745,03967,5077,01

1076,151290,0083,42

1295,471505,0086,08

1537,621720,0089,40

1755,611935,0090,73

1949,482150,0090,67

2165,082365,0091,55

Tabela.5 Tabela do Rendimento do ensaio do Motor DC de excitao composta Subtrativa

5.3. Motor SerieIM(A)VM(A)Iexc(A)IG(A)VG(V)n(rpm)T(N.m)

13,50210,000,6411,50185,001302,0020,79

13,00210,000,6410,50190,001341,0019,44

11,75210,000,649,50195,001385,0017,01

10,50210,000,638,20200,001440,0014,62

9,50210,000,627,00210,001514,0012,58

8,50210,000,625,50230,001610,0010,59

7,00210,000,624,00250,001754,008,00

6,00210,000,443,70230,001890,006,37

5,25210,000,253,50210,002008,005,24

4,00210,000,301,75225,002411,003,33

Tabela.6 Tabela do ensaio do Motor Serie5.4. Ward Leonard ClssicoIexcM(A)IexcG(A)VM(V)N(rpm)

0,570,000,005,00

0,570,2090,00684,00

0,570,24110,00830,00

0,570,30130,00990,00

0,570,36150,001110,00

0,570,44170,001270,00

0,570,52190,001390,00

0,570,65210,001540,00

Tabela.7 Tabela do ensaio do Ward-Leonard Clssico

5.5. Ward Leonard Eletrnico VM(V)Iexc(A)n(rpm)

10,000,5680,00

30,000,57212,00

60,000,57426,00

90,000,57630,00

120,000,57842,00

150,000,571050,00

180,000,571265,00

210,000,581483,00

245,000,581725,00

275,000,581930,00

Tabela.8 Tabela do ensaio do Ward-Leonard Eletrnico

5.6. Ensaio de perdas e Desacelerao V(V)IM(A)rpmPerdas(W)

2200,81570174,59

2000,81570158,59

1800,81570142,59

1580,91570140,42

14011570137,80

1201,11570129,34

1001,31570126,28

751,61570114,37

6021570111,20

403,51570113,05