Relatorio Eletrotecnica - Shunt

Introdução

Geradores de corrente contínua são máquinas capazes de converter energia mecânica em energia elétrica ou energia elétrica em mecânica (no caso de um motor).
Apesar de hoje em dia a Corrente Alternada ser mais utilizada de uma maneira geral (distribuição e transporte da energia elétrica), os motores e geradores de Corrente Contínua têm tradicionalmente grandes aplicações nas indústrias sendo que, são eles que permitem variação de velocidade por exemplo.

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Esquema de um Gerador De Corrente Contínua

Desenvolvimento

Os geradores são compostos basicamente por enrolamentos de campo (parte fixa), duas bobinas são colocadas, sendo a bobina de campo série a mais robusta (possui fio mais grosso) e a bobina de campo paralela (Shunt – vista na aula prática) menos robusta (possui fio mais fino), porém ambas tem a mesma função, que é gerar um campo eletromagnético que quando interceptado pela armadura induz em suas espiras uma corrente elétrica que alimenta uma carga. As espiras da armadura por sua vez, são ligadas à um dispositivo chamado comutador por meio de escovas feitas de carvão.

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Tipos de Geradores (Conexões)

Existem quatro tipos de conexões no que se diz respeito a Geradores de Corrente Contínua, elas são:

- Excitação Independente;
- Excitação Paralela (Shunt ou em Derivação) – Visto na aula prática;
- Excitação Série;
- Excitação Composta.

O Gerador Shunt

O gerador shunt ou paralelo é auto excitável, sua excitação provem da própria tensão gerada pela armadura, ou seja, não há necessidade de uma fonte CC para o campo ou de um imã permanente. A corrente de campo depende da armadura, e o controle da corrente de campo é feito por um resistor, o que leva a perdas de potência.

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Esquema de Ligação De Um Gerador CC Shunt

Quanto as Questões/Tarefas:

1. Os terminais F1 e F2 são da bobina de campo e os terminais A1 e A2 são da armadura (induzido). A Identificação foi feita primeiramente pegando o multímetro e o ajustando para a função que mede a resistência elétrica (em ohms), assim a gente pode perceber quais eram os terminais da bobina e quais eram os do induzido;
2. Neste procedimento ligamos as bobinas de campo em paralelo com o induzido, ou seja, A1 com F1 e A2 com F2;
3. Utilizando dois multímetros (um na função Amperímetro e outro na função Voltímetro) ligados de maneira correta (em série e em paralelo respectivamente) na maior escala do dispositivo e configurado para corrente contínua, o professor acionou o motor para que fornecesse energia mecânica para o gerador através de uma correia;
4. Aumentando o número de lâmpadas acesas, pudemos anotar a variação de corrente e tensão do gerador através dos dois multímetros. Assim, obtivemos os seguintes valores:

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1. Gráfico Corrente x Voltagem
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1. O gerador shunt sem carga gera energia diferente do gerador série. Porém, à medida que colocamos carga haverá redução da corrente de excitação e consequentemente da tensão gerada. Se o aumento persistir e ultrapassar a corrente nominal a tensãocairá mais rapidamente ate que o gerador deixe de gerar. A curva característica de um gerador é um gráfico da diferença de potencial pela corrente que flui pelo gerador. Esse gráfico é uma reta, pois a equação característica do gerador, que estabelece a relação entre a diferença de potencial e a corrente elétrica, é a do primeiro grau. E ela nos fornecerá uma função decrescente, pois temos o termo "-r.i";
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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2. O gerador é posto em curto-circuito quando os seus pólos são ligados diretamente por um fio condutor de baixa resistência. Quando isso acontece, a diferença de potencial entre os pólos é igual a zero e assim se obtém uma corrente definida como corrente de curto circuito (icc) que é a maior possível a passar pelo gerador. O valor da corrente de curto-circuito  é a razão entre a força eletromotriz e a resistência interna.
   
3. Porque nessa situação o gerador passa a funcionar como um motor, não gerando assim nenhuma tensão. Invertendo o sentido da ligação;
   
4. A curva mostra claramente a variação da tensão em função da corrente solicitada pela carga. Sem carga há uma pequena tensão devido ao campo remanescente, mas insuficiente para grandes aplicações, à medida que a corrente de carga aumenta, aumenta a excitação e, portanto a geração.  O aumento acontecerá até que o gerador sature e a partir daí haverá uma queda de tensão. Se persistir no aumento da corrente de carga o gerador deixa de gerar.

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Conclusão

Podemos concluir com essa prática que os Geradores são dispositivos de suma importância em circuitos de um modo geral, pois, seus recursos permitem fornecer energia elétrica para o funcionamento de alguma máquina ou circuito, mesmo que atualmente não se utilize tanto a CC e sim a CA.

Referências Bibliográficas

https://www.dropbox.com/s/62pouw8982yzlr5/Pratica%2005%20-%20Ligacao%20gerador%20shunt.pdf?dl=0 (acesso em 14/10/2014);