Conversão de Energia I

Aula 4.1

Departamento de Engenharia Elétrica

Aula 4.1

Introdução às Máquinas Rotativas

Prof. Clodomiro Unsihuay Vila

Bibliografia

FITZGERALD, A. E., KINGSLEY Jr. C. E UMANS, S. D. Máquinas Elétricas:com Introdução à Eletrônica De Potência. 6ª Edição, Bookman, 2006.Capítulo 4 – Introdução às Maquinas Rotativas

TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de Máquinas Elétricas.

Conversão de Energia I

TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de Máquinas Elétricas.LTC, 1999. Capítulo 3 – Fundamentos de Conversão Eletromecânica deEnergia

Bim, Edson. Máquinas Elétricas e Acionamento. Editora Elsevier, 2009.

Capítulo 4 –Introdução às Maquinas Rotativas

Descrever como esse

motor está funcionando e

o que acontece se:

- Aumentar a tensão de

alimentação;

- Aumentar o número de

espiras.

Exercício

Conversão de Energia I

Motor elementar

Exercício

Conversão de Energia I

Projeto motor CC - ExemploVocê foi contratado para desenvolver projetos de motores numa grande indústria nacional. Seu primeirodesafio nessa empresa e projetar um motor CC cujo raio do rotor é de 5,9 [cm] e as demais dimensões sãoapresentadas na Figura abaixo (representação de um dos pólos do enrolamento de campo e o rotor que é oenrolamento de armadura).O enrolamento de campo será construído com 500 espiras no total e todo o fluxo produzido no enrolamentode campo é concatenado numa espira do rotor (fluxo gerado no enrolamento de campo é igual ao fluxo depico por espira). A armadura deve ser construída com 12 bobinas, sendo que cada bobina possui 50 espiras,o enrolamento será imbricado com multiplicidade (m=1), o motor será de dois pólos. Com base na resistênciado cobre e na resistência das escovas de carvão foi possível calcular a resistência de armadura de 0,5 Ω(resistência da armadura mais resistência das escovas). Esse motor será ligado numa tensão terminal de120 [V] e deverá operar numa velocidade de 2000 [rpm] com uma corrente de armadura de 50 [A] (essacorrente foi definida em função da carga no eixo do motor). Com base nessas informações, determine o valorda corrente de campo adequada para que ele opere na velocidade desejada.Obs. Considerar que o motor estará operando na região linear da curva de magnetização (material

Conversão de Energia I

Obs. Considerar que o motor estará operando na região linear da curva de magnetização (materialmagnético não satura nessa faixa de operação). Desprezar a reação de armadura.

Solução: 5,9 0,059

28 0,028

# 12;# / 50; , 1

2; 0,5 , 120 , 2000, 50 , ??

:

t f

a t a a

Dados r cm m

l cm m

boninas espiras bobina enrolamento imbricado m

P Ra V V n Ia A I

Solução

E V R I

= =

= =

= = =

= = Ω = = = =

= − ⋅

120 0,5*50 95

; 2; . 2; (12)(50) 660

a

aE a

E V

P ZK P a m P Z

a

= − =

⋅= = = = = =

⋅00

2 60010

60 2

. 95 10* *2000

4,75

E

a E pico pico

pico

K

E K n

mWb

φ φ

φ

⋅= =

⋅

= ⋅ => =

=

2x12x50=1200

201200

20

2,375 m Wb

Solução

: 5,9 0,059

28 0,028

# 12;# / 50; , 1

2; 0,5 , 120 , 2000, 50 , ??

:

t f

Dados r cm m

L cm m

boninas espiras bobina enrolamento imbricado m

P Ra V V n Ia A I

Solução

= =

= =

= = =

= = Ω = = = =

2 4 2

0

:

. /3*5,9 6,18

. 6,18*28 173 173*10

2(g

Solução

Arc r cm

A ArcL cm m

l

A

θ π

µ

−

= = =

= = = =

ℜ= =2

0 11

2*0.1*10)/ ( ) 91996,8 A /

4 *173*10

91996,8* 0,00475/500 0,87f f

R r A e Wb

NI I A

µπ

φ

−

−− = =

=ℜ ==> = =

2

0,43 A