A Conversão Eletromecânica de Energia II

Universidade do Estado do Rio de Janeiro[pic 1]

Centro de Tecnologia e Ciências

Faculdade de Engenharia

Conversão Eletromecânica de Energia II

Ricardo Ribeiro Fontenele

Levantamento das características de um motor “shunt” (ou paralelo) de corrente contínua        

Prof. Dr. Romulo de Sales Gonçalves Filho

Rio de Janeiro

2019

• Objetivo

Levantamento das características de um motor “shunt” (ou paralelo) de corrente contínua.

• Introdução

O motor de corrente continua é composto pode um enrolamento de campo que fica no estator da máquina, as escovas e o rotor, e na ponta do rotor tem um comutador.

A parte fixa da máquina é chamada de estator, onde destina-se a criação de fluxo de campo magnético.

A parte móvel da máquina é chamada de rotor montada sobre o eixo da máquina, e tem o enrolamento de armadura que processa a conversão de energia elétrica em mecânica ou vice-versa.

O comutador realiza a inversão do sentido de corrente que circula no enrolamento de armadura.

A escova é uma peça de carvão que conduz a energia para o rotor.

A figura 1, mostra uma visão esquemática da máquina.

[pic 2]

Figura 1 – máquina CC

Conecta uma fonte CC ligada a escova, que fornece energia para o enrolamento de armadura, com isso produz uma corrente nos enrolamentos da armadura e cria um campo magnético. Também aplicamos uma tensão no enrolamento de campo para intensificar os campos magnético do mesmo, assim produz polos magnéticos, norte e sul.

Como o estator é uma parte fixa, os polos norte e sul também permanecem fixo, e como tempos campo magnético tanto no rotor quanto no estator, os dois campos tentam se alinhar. Contudo, como o rotor é móvel, pode girar, caso os campos magnéticos, tanto do estator quanto da armadura, não estivem alinhados produzirá um toque no eixo, rotor, fazendo com que ele gire.

• Apresentar os circuitos a serem usados na experiência de laboratório.

[pic 3]

Figura 2 – circuito motor shunt

1 motor série c/ painel P5.02;

1 freio WB2 – painel P5.21;

1 amperímetro CC;

1 voltímetro CC;

1 tacômetro;

1 fonte de CC, tensão variável

• Apresentar uma sequência lógica de execução dos ensaios necessários ao levantamento das seguintes curvas:

Monta-se o circuito da figura 2, então liga a fonte cc que está conectada a armadura do motor.

Aumenta gradativamente a tensão, meça a velocidade do motor com o tacômetro até chegar a velocidade nominal do motor.

Anote o valor da tensão com velocidade nominal do motor, e mantenha constante.

Mantenha a tensão da armadura constante, varie a carga (freio), de modo que a corrente da armadura varie ate um valor de Iamáx . Anote os valores de Ia, Va, n(rpm), T(N.m) (torque do freio).

Monte uma tabela com esses valores, lembrando:

1. Velocidade em rps

N(rps) = [pic 4]

1. Potência de entrada

[pic 5]

1. Potência de saída

[pic 6]

1. Rendimento

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• Apresentar o aspecto das 4 curvas do item 3 (acima).

1. Corrente de armadura X Torque

[pic 8]

1. Velocidade X Torque

[pic 9]

1. Velocidade X  Corrente de armadura

[pic 10]

1. Rendimento X Torque

[pic 11]

• Explicar por que a corrente da armadura aumenta quando a velocidade diminui.

Caso a velocidade do motor shunt diminua  o fluxo também diminuirá e  a  tensão interna, , diminuirá, logo percebemos que a corrente de armadura aumentará, pela expressão, .[pic 12][pic 13]

• Apresentar a equação que expressa o torque motor em função da corrente de armadura.

O torque é proporcional a corrente de armadura, se a velocidade do motor diminui, o fluxo diminui, a corrente Ia aumenta e o torque também aumenta.

[pic 14]

T - Torque,

K - Constante que depende das dimensões físicas da máquina.