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NOTAS DE AULAS DE CONVERSÃO I

1

CONVENÇÃO DE SINAIS

+E I

Bipolo Gerador

E = tensão produzidaI = corrente produzida"Tensão e Corrente no

mesmo sentido".

--

+

IV

Bipolo Receptor

V = tensão manifestadaI = corrente recebida

"Tensão e Corrente emsentidos contrários".

Circuito Convencional

+E I

-

+

IV-

Sentido convencionalda corrente

EXPERIÊNCIA DE OERSTED – CORRENTE PRODUZ FLUXO

+-

I

E

agulha debussola

limalha deferro

+-

I

E

agulha debussola

limalha deferro

REGRA DA MÃO DIREITA – SENTIDOS DE CORRENTE E FLUXO

I

φ

I

φLINHAS DE FLUXO

CORRENTE


2

PEÇAS POLARES NATURAIS (IMÃS)

SN

LINHAS DE FLUXO

SN

PEÇA POLARFACES POLARES N e S

LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE POLARIDADES OPOSTAS

SN S N SNS N

LINHAS DE FLUXO DE PEÇAS POLARES PRÓXIMAS ENTRE SI – FACES DE POLARIDADES NÃO OPOSTAS. (Notar o campo magnético uniforme – linhas de fluxo

paralelas e eqüidistantes entre si)

SN SN S NS N


3

FLUXO MAGNÉTICO EM UM SOLENÓIDE RETO

I

φ

N S

φ

I

φ

S N

φ

nucleo de ferro

enrolamento de cobre

A inversão do sentido de corrente inverte o sentido do fluxo.

Regra da Mão Direita – Enlaçando o enrolamento com a mão direita, os dedos indicam o sentido da corrente e o polegar indica o sentido do fluxo.

SATURAÇÃO MAGNÉTICA E HISTERESE MAGNÉTICA – CURVA DE HISTERESE

φ

I

φres.

I

φ

φres.

φ

I

φres.A

B

C

PEÇA NUNCA MAGNETIZADA PEÇA JÁ MAGNETIZADA CURVA SIMPLIFICADA

LEGENDA DAS FIGURAS ACIMA Φ → FLUXO MAGNÉTICO → TRECHO LINEAR ABΦ →MAGNETISMO RESIDUAL → TRECHO NÃO LINEAR BCres

Ι → CORRENTE DE EXCITAÇÃO HISTERESE MAGNÉTICA →DIFERENÇA ENTRE AS CURVAS ASCENDENTE E DESCENDENTE SATURAÇÃO MAGNÉTICA→ PONTO C EM DIANTE


4

GALVANÔMETRO DE ZERO CENTRAL

Instrumento habilitado para medir e indicar o sentido de corrente elétrica.

+

I

-

+

-

I

-

+

+-+

-

+

-

Circuito sem corrente Circuitos com corrente – notar o sentido da corrente e o ponteiro do galvanômetro

LEI DE FARADAY-LENZ → LEI DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

dtde φ

−=FLUXO (VARIAÇÃO DE FLUXO) PRODUZ TENSÃO →

DESCRIÇÃO

N

φ

1. face polar Norte; 2. linhas de fluxo originando-se na face

polar N; 3. anel condutor, em um circuito fechado

por um galvanômetro de zero central; 4. o anel vai movimentar-se de baixo para

cima ou de cima pra baixo, mantendo-se paralelo à face polar N;


5

DESCRIÇÃO

N

φindutor

movimento doanel para baixo

dφ

φinduzido parcial

φinduzido resultante

corrente induzida

1. movimento do anel para baixo; 2. aumenta a quantidade de fluxo indutor

enlaçada pelo anel → dф; 3. surge uma tensão induzida entre as

extremidades do anel condutor →

dtde φ

−= ;

4. surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;

5. surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;

6. surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.

DESCRIÇÃO

N

φindutor

movimento doanel para cima

dφ

φinduzido parcial


corrente induzida

1. movimento do anel para cima; 2. diminui a quantidade de fluxo indutor

enlaçada pelo anel → dф; 3. surge uma tensão induzida entre as

extremidades do anel condutor →

dtde φ

−= ;

4. surge uma corrente induzida circulando pelo anel condutor e galvanômetro;

5. surge o fluxo induzido parcial, produzido pela corrente circulante;

6. surge o fluxo induzido resultante, pela interação dos fluxos induzidos parciais ao longo do anel; restabelecendo o equilíbrio de fluxo enlaçado originalmente pelo anel condutor.

LEI DE FARADAY-LENZ → A variação do fluxo indutor enlaçado por uma espira, provoca uma tensão induzida, que produz uma corrente induzida, que produz um fluxo induzido cujo sentido é tal que opõe-se à variação do fluxo indutor. (confirme esta afirmação nas 2 figuras anteriores).


6

CONDUTOR SE MOVIMENTANDO EM UM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

φ

N S

φ

O campo magnético uniforme se caracteriza por apresentar linhas de fluxo paralelas e eqüidistantes entre si, com o mesmo sentido em qualquer posição do espaço compreendido entre as duas faces polares paralelas. O condutor está paralelo às faces polares, e perpendicular à direção do fluxo magnético

Vamos representar o fluxo magnético e o condutor, cujas extremidades tocam o trilho metálico e pode deslizar para cima ou para baixo.

l

CONDUTOR EM MOVIMENTO PERPENDICULAR À DIREÇÃO DO FLUXO

INDUTOR

φindutor

dx

dφ


φinduzido parcial

corrente induzida

secção transversal

movimento de baixo para cima

1

2

φindutor

dx

dφ


φinduzido parcial

corrente induzida

secção transversal

movimento de cima para baixo

1

2

OBS. Análise na nova área

OBS. Análise na nova área

l l


7

CONDUTOR EM MOVIMENTO PARALELO À DIREÇÃO DO FLUXO INDUTOR

φindutor

1

dx

2mov.

Obs. – movimento de 1 para 2 ou de 2 para 1 não há alteração da área enlaçada, não há variação de fluxo na área enlaçada, ( 0=φd ), logo não há tensão induzida

ISTO QUE FOI DESCRITO ATÉ AGORA É TAMBÉM

CHAMADO

“EFEITO GERADOR”

l l


8

REGRAS DA MÃO DIREITA PARA SENTIDOS DE FLUXO, MOVIMENTO, TENSÃO E CORRENTE (efeito gerador)

Fluxo

Movimento

TensãoCorrente

Regra de Fleming, da mão direita, do gerador.

dtde φ

−=QUANTIFICAÇÃO DE

(MOVIMENTO NA DIREÇÃO PERPENDICULAR AO FLUXO MAGNÉTICO).

xBBSáreaS

fluxodeensidadefluxodedensidadeB

SB l==

⎪⎭

⎪⎬

⎫

⎪⎩

⎪⎨

⎧

===

= φφφ int →

VoltsvBdtdxB

dt)xB(de ll

l−=−=−=

GRANDEZAS SISTEMA CGS SISTEMA MKS Linhas ou Maxwells Webers Φ = INTENSIDADE DE FLUXO

B = DENSIDADE DE FLUXO Linhas/cm2 ou Maxwells/cm2 Webers/m2

centímetros metros = COMPRIMENTO ATIVO DO lcm m CONDUTOR

v = VELOCIDADE DO CONDUTOR centímetros/segundo metros/segundo (na perpendicular ao fluxo) cm/s m/s

VoltsvBe l−= e = tensão induzida instantânea Volts10.vBe 8−−= l


9

TENSÃO INDUZIDA EM UM CONDUTOR EM MOVIMENTO INCLINADO COM

RELAÇÃO AO FLUXO MAGNÉTICO.

φ

vv

vθ

EXEMPLOS FAÇA ESTES movimento

perpendicular ao fluxo

movimento paralelo ao

fluxo

movimento inclinado

c/relação ao fluxo: a

componente paralela ao fluxo

não produz tensão...

vBe l−= 0=e

θcosvBe l−=


10

EFEITO MOTOR

N S

N S

N S

F

Condutor na presença de um campo magnético uniforme. (vide pg. 6)

.Tensãoaplicada ao condutor, corrente e linhas de fluxo.

Interação das linhas de fluxo e surgimento da força F

lBIF =A força que atua no condutor é dada por:

A regra para determinar o sentido da força F é a REGRA DA MÃO ESQUERDA. Sistema Grandeza ↓

MKS

lBIF =

CGS

lBIF =

MKgfS

81,9lBIF =

F N Newtons

d dinas

Kgf kilogramaforça

B Weber/m2 2

Tesla Maxwell/cm

Gauss Weber/m2

Tesla m cm m lA A A Ι

5 Observações 1 N = 10 dinas 1 Kgf = 9,81 N

SIMULTANEIDADE DOS EFEITOS GERADOR E MOTOR – TRABALHO DE CLASSE


11

CONDUTOR EM MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME

EM UM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

Posição referencial do condutor Representação simplificada do movimento, em secção transversal

N S

φ

φ

12

3

4

56

7

8

COMENTÁRIOS

1. v em cada ponto é tangencial à trajetória;

2. posições 1 e 5 v é // ao fluxo: tensão induzida nula;

3. posições 3 e 7 v é ⊥ ao fluxo, tensão induzida instantânea máxima;

4. posições 2, 4, 6 e 8 v é inclinada com relação ao fluxo, tensão induzida dada por

θcosvBe l−= ; θ = ângulo entre v e a ⊥ ao fluxo; 5. Sentidos das tensões obtidos com a

Regra da Mão Direita.

FORMA DE ONDA DA TENSÃO INDUZIDA NO CONDUTOR, EM UM CICLO ONDA SENOIDAL – TENSÃO ALTERNADA SENOIDAL

1 2 3 4

5

6 7 8 1 t

e


12

DEFINIÇÕES

1. BOBINA – área aberta plana ou não, delimitada por condutor elétrico (fio elétrico isolado). 2. ESPIRA – volta de fio. As bobinas podem ter uma ou diversas espiras, ou voltas de fio. 3. LADO ATIVO DE BOBINA – trecho reto da bobina sujeito às linhas de fluxo. (só se define

para bobinas de formas quadrada ou retangular). 4. TERMINAIS DAS BOBINAS – as 2 extremidades livres.

DIVERSAS FORMAS DE BOBINA (representação plana)

terminais

DETALHES IMPORTANTES

As espiras se superpõem, estão em contato mecânico mas não há contato elétrico entre elas. (fio isolado).

Lados de bobina compostos por 1 condutor

Bobina com 3 espiras Bobina com 2 espiras Lados de bobina compostos por 2

condutores ou bobina tripla ou bobina dupla


13

ALTERNADOR ELEMENTAR

movimento

φ

consumidor experimentandotensão alternada senoidal

escova de grafite (carvão)

anelcoletor

A bobina, dotada dos anéis metálicos denominados ANÉIS COLETORES em seus terminais, gira num campo magnético uniforme. As escovas de grafite (carvão), em contato com os anéis coletores, retiraram a tensão alternada senoidal produzida pela bobina e a entregam ao consumidor.

GERADOR ELEMENTAR DE CORRENTE CONTÍNUA

A bobina, dotada do COLETOR OU COMUTADOR em seus terminais, gira num campo magnético uniforme.

consumidorrecebendo corrente

continua

isolante

coletor oucomutador

tecla de cobre

φ

movimento

escova degrafite

As escovas de grafite (carvão), em contato com as teclas do coletor, retiraram a tensão continua pulsativa e a entregam ao consumidor. A bobina produz tensão alternada senoidal mas o coletor proporciona a RETIFICAÇÃO ELETROMECANICA DA TENSÃO.


14

A TENSÃO EXPERIMENTADA PELO CONSUMIDOR EM UM CICLO SERÁ

UMA TENSÃO CONTINUA PULSATIVA:


15

FORMAS DE ONDA RESULTANTES NO CONSUMIDOR:

Para uma bobina Para duas bobinas Para 3 bobinas

FAÇAM VOCÊS.....

t

e e

t

CONCLUSÃO – AUMENTANDO A QUANTIDADE DE BOBINAS, REDUZ CADA VEZ MAIS A PULSATIVIDADE, TENDENDO A RESULTAR UMA RETA TENSÃO CONTINUA E CONSTANTE PARA O CONSUMIDOR... MAS, OBSERVA-SE QUE EM QUALQUER INSTANTE, O CONSUMIDOR ESTARÁ CONECTADO E ALIMENTADO POR “OU UMA OU DUAS BOBINAS”, ESTANDO AS DEMAIS BOBINAS EXISTENTES PRODUZINDO TENSÃO E NÃO SE APROVEITANDO A TENSÃO DELAS... MOSTRANDO-SE ANTI-ECONÔMICO EM TERMOS DE GASTO DE COBRE X TENSÃO INDUZIDA APROVEITÁVEL. ESTE ENROLAMENTO SERVIU ENTÃO PARA DEMONSTRAR O PRINCIPIO DA “RETIFICAÇÃO ELETROMECÂNICA DA TENSÃO ALTERNADA INDUZIDA EM UMA BOBINA”.


16

ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME.

É UM ENROLAMENTO REALIZADO SOBRE UM CILINDRO OCO DE FERRO FUNDIDO OU LAMINADO, SENDO QUE UM LADO DE UMA BOBINA ESTÁ SITUADO NA PARTE EXTERNA DO CILINDRO, E O OUTRO LADO DESSA MESMA BOBINA ESTÁ SITUADO NA PARTE INTERNA DO CILINDRO.

coletor

eixo

tecla

PARA REALIZAR O ESTUDO DO COMPORTAMENTO ELÉTRICO, VAMOS REPRESENTAR O ENROLAMENTO EM SECÇÃO TRANSVERSAL.

COM 2 POLOS COM 4 POLOS

Nrotação

SS

N

N

S

rotação


17

ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME COM 2 POLOS E 12 BOBINAS

N

S

rotação


18

ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME COM 4 POLOS E 12 BOBINAS

Nrotação

SS

N


19

CONSIDERAÇÕES SOBRE O ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME

P pólos; n bobinas.

• CIRCUITO:– seqüência de bobinas induzidas ligadas em série, separadas por bobinas não induzidas. (as bobinas não induzidas também fazem parte dos circuitos).

• NÚMERO DE TECLAS NO COLETOR:- n • NÚMERO DE BOBINAS NÃO INDUZIDAS:– P (pelo menos). • NÚMERO DE CIRCUITOS: – P. • NÚMERO DE ESCOVAS – P, sendo P/2 positivas e P/2 negativas. • NÚMERO DE BOBINAS EM CADA CIRCUITO:- n/P • FORMA DE LIGAÇÃO DOS CIRCUITOS ENTRE SI – em paralelo CÁLCULOS DE TENSÃO, CORRENTE, POTÊNCIA, RENDIMENTO ELÉTRICO:

VkNP

e Pm ⋅=

60φ

1. Tensão média induzida por lado de bobina (condutor):

k = 10-8 p/ CGS

= fluxo por pólo φP N = rotação (rpm) Maxwell ou Linhas (CGS) Weber (MKS) k = 1 p/ MKS

2. Tensão bruta produzida por cada circuito = tensão bruta produzida pela máquina:-

VePnE m⋅=

2.1. Introduzindo a idéia de bobinas com 2, 3 ou mais espiras: (m espiras ou voltas de fio)

bobina com uma espira bobina com duas espiras bobina com três espias “bobina simples” “bobina dupla” “bobina tripla”

VeP

mnE m=


20

EXERCICIO TIPO – DEFINIÇÃO DE EXPRESSÕES PARA CÁLCULOS DE TENSÃO,

CORRENTE, POTÊNCIA, PERDAS E RENDIMENTOS DO GERADOR COM ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME..

Um gerador de 4 polos com enrolamento em anel de Gramme tem 160 bobinas duplas com

resistência de 0,18 Ω cada uma. A corrente máxima suportada pelo fio usado é de 15 A. O fluxo por pólo é de 8.10

6 maxwell e a rotação é de 1200 rpm. Estabelecer as expressões e

calcular todos os itens para carga máxima. (Iimáx = Iinom = máximo valor de corrente que a

máquina pode fornecer).

EXERCÍCIOS – Enrolamento em anel de Gramme ) 1 – Analisar o comportamento de um gerador de CC com enrolamento em anel de Gramme, cujo induzido com 160 bobinas duplas, Rb = 0,1Ω, passa de uma carcaça de 2 polos, para outra carcaça de 4 polos , para outra carcaça de 6 polos e finalmente para outra carcaça de 8 polos, porém mantendo em cada caso o valor do fluxo total nas máquinas igual a 30 x 106 linhas. (ΦT = PΦP). Assumir a rotação = 1200 rpm e IC = 10 A. (corrente máxima admitida pelo fio). Usar a tabela abaixo para ordenar os resultados.

Item 2 polos 4 polos 6 polos 8 polos em V

E V

Ri Ω

Ii A

Vt V

PU W

PT W

PD W

ηel

n/P

2 - Obter as curvas Vt x Ii ; Pt x Ii ; e ηel x Ii de um gerador com enrolamento em anel de Gramme, dotado de 6 polos, 120 bobinas simples, que apresenta 220V de tensão terminal em vazio e 200V de tensão terminal a plena carga. (máxima corrente de induzido). Ri = 0,04Ω e N = 1200 rpm. Para as curvas, obter os valores para maquina em vazio, a 20%, 40%, 60%, 80% e 100% de carga. (% da corrente do induzido). Calcule os valores de em e ΦP . Caso falte algum dado, dê a resposta “em função de”.


21

OUTROS TIPOS DE ENROLAMENTOS

ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME

ENROLAMENTO EM TAMBOR IMBRICADO ONDULADO


22

PRODUÇÃO DO FLUXO MAGNÉTICO (excitação) NAS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTINUA.

• O FLUXO MAGNÉTICO (excitação) SERÁ PRODUZIDO POR UMA CORRENTE

QUE CIRCULA PELAS BOBINAS SITUADAS NOS POLOS DAS MÁQUINAS. • ESTA CORRENTE SE CHAMA “CORRENTE DE EXCITAÇÃO”.

Reveja a figura • BOBINAS DE CAMPO SHUNT OU BOBINAS DE EXCITAÇÃO SHUNT

PARTES DE UMA MÁQUINA DE CORRENTE CONTINUA

o Muitas espiras de fio fino o Resistência ôhmica alta

o Corrente de excitação baixa • BOBINAS DE CAMPO SÉRIE OU

BOBINAS DE EXCITAÇÃO SÉRIE o Poucas espiras de fio grosso o Resistência ôhmica baixa o Corrente de excitação alta

(comparação válida para mesma máquina ou máquinas de mesmo porte). GERADOR SHUNT: tem as bobinas SHUNT nos pólos; GERADOR SÉRIE: tem as bobinas SÉRIE nos pólos; GERADOR MISTO: tem as bobinas SHUNT e SERIE nos pólos.

TIPOS DE EXCITAÇÃO DOS GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

1. EXCITAÇÃO INDEPENDENTE:- uma fonte externa independente alimenta as bobinas de campo;

2. EXCITAÇÃO DEPENDENTE ou EXCITAÇÃO PRÓPRIA ou AUTO EXCITAÇÃO:-

não há fonte externa, o próprio gerador alimenta as bobinas de campo.


23

DIAGRAMAS ELÉTRICOS DOS TIPOS DE EXCITAÇÃO:

1. EXCITAÇÃO INDEPENDENTE

+

- Ri

C

D

A

Bbobinas shunt ou série

AB – terminais do induzido – terminais para carga CD – terminais do conjunto das bobinas de campo shunt ou série R – resistência ôhmica do induzido i

2. AUTO EXCITAÇÃO 2.1. AUTO EXCITAÇÃO SHUNT (GERADOR SHUNT AUTO EXCITADO)

AB – terminais do induzido.

Ri Rsh

resistênciade controle

bobinas shunt

A

B D

C

G

H

CD – terminais do conjunto das bobinas de campo shunt, em série com um resistor de controle. O conjunto será chamado de CAMPO SHUNT. GH – terminais para a carga. RSH = Rsh = resistência ôhmica do campo shunt

= resistência ôhmica do induzido Ri


24

2.2. AUTO EXCITAÇÃO SÉRIE (GERADOR SÉRIE AUTO EXCITADO) AB – terminais do induzido. EF – terminais do conjunto das bobinas de

campo série, em paralelo com um resistor de controle.

Ri

R'S

RD

A

B

E

H

F G O conjunto será chamado de CAMPO SÉRIE. O resistor de controle em paralelo será chamado de DERIVADOR ou DESVIADOR. R

D ou R ). dGH – terminais para a carga.

série.campodebobinasdasconjuntodoôhmicaaresistênciRR !

S!s ==

ligado.derivadorquandosérie campo

doôhmicaaresistênciRR

.RRRR

D!S

D!S

Ss =+

==

R = resistência ôhmica do induzido i

2.3. AUTO EXCITAÇÃO MISTA (GERADOR MISTO AUTO EXCITADO)

2.3.1. GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT CURTO

COMPLETE A NOMENCLATURA:

AB: CD: EF: GH:

!SR : : SR

RSH: R : i

Ri Rsh

A

B D

C

G

H

R'S

RD

E F

R D=


25

2.3.2. GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT LONGO

COMPLETE A NOMENCLATURA:

AB:

CD: EF: GH:

!SR : : SR

RSH: R : i

Ri Rsh

R'S

RD

A E

B D

F

C

G

H

RD=


26

CARACTERÍSTICA MAGNÉTICA E ROTACIONAL DE GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

Revendo dados da página 3

PEÇA NUNCA ANTES MAGNETIZADA

SOLENÓIDE RETO

PEÇA JÁ MAGNETIZADA

UMA VEZ

CURVA SIMPLIFICADA

I

φ

φres.

φ

I

φres.A

B

C

φ

I

φres.

nucleo de ferro

enrolamento de cobre

• OS POLOS DAS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA SE COMPORTAM COMO O SOLENÓIDE RETO DESCRITO

• A CORRENTE DE EXCITAÇÃO QUE ATRAVESSA O ENROLAMENTO SERÁ GRAFADA:

o Iexc = IEXC = Ie = IE de um modo geral o Ish = ISH CORRENTE DE EXCITAÇÃO SHUNT o Is = IS CORRENTE DE EXCITAÇÃO SÉRIE

Existem outras notações • O FLUXO MAGNÉTICO PRODUZIDO É RESULTADO DA FORÇA MAGNETO

MOTRIZ (FMM), (unidade Ae = ampéres espiras) PRODUZIDA PELA BOBINA ATRAVESSADA PELA CORRENTE DE EXCITAÇÃO.

???espirasampèresni

MAGNÉTICARELUTÂNCIAMOTRIZMAGNETOFORÇAFMM

=ℜ

==ℜ

=φ pesquisar unidades.....

• OS POLOS CONDUZEM E CONCENTRAM AS LINHAS DE FORÇA DO FLUXO

MAGNÉTICO.

• A CARCAÇA DAS MÁQUINAS COMPLETA O CIRCUITO MAGNÉTICO.


27

EXEMPLOS DE CIRCUITOS MAGNÉTICOS

VISÃO DETALHADA, MÁQUINA COM 2 POLOS

N

S

eixo

região doentrepolo

carcaça

fluxo

enteferro

sapata polar

núcleo polar

Ie

Ie

bobinas deexcitação

VISÃO SIMPLIFICADA

Máquina com 2 polos Máquina com 4 polos

N

S

rotação

Nrotação

SS

N


28

• O FLUXO MAGNÉTICO É FUNÇÃO DA CORRENTE DE EXCITAÇÃO, UMA VEZ

QUE PARA UMA DETERMINADA MÁQUINA, A RELUTÂNCIA MAGNÉTICA

PERMANECERÁ CONSTANTE. excIK2=φ (Maxwell ou Weber) • DOS GERADORES COM ENROLAMENTO EM ANEL DE GRAMME:

VeP

mnE m=VkNPe Pm ⋅=

60φ

RESULTA: TENSÃO BRUTA PRODUZIDA E

VkNPP

mnE P

60φ

= totalfluxoP P == φφ onde

• PARA UMA DETERMINADA MÁQUINA:

o m, n, P serão constantes o k será escolhido o N e φ serão variáveis

NKE φ=RESULTA: EQUAÇÃO DA TENSÃO BRUTA PRODUZIDA POR UM GERADOR DE CORRENTE CONTINUA, EM VAZIO. (SEM CARGA).


29

CARACTERÍSTICAS MAGNÉTICA E ROTACIONAL DE GERADORES

DE CORRENTE CONTÍNUA. São obtidas com o gerador montado na configuração EXCITAÇÃO INDEPENDENTE.

+

- Ri

C

D

A

Bbobinas shunt ou série

NKE φ=

excIK2=φ

CARACTERÍSTICA MAGNÉTICA

N constante excexcexc IKEIKIKKKE 33211 =→=== φ Variação da tensão bruta produzida pelo gerador em vazio, com rotação constante, em função da variação da corrente de excitação.

NKE φ= CARACTERÍSTICA ROTACIONAL

NKE 4=constante (através de Iφ exc constante)

Variação da tensão bruta produzida pelo gerador em vazio, com fluxo constante através de corrente de excitação constante, em função da variação da rotação.


30

CARACTERISTICA MAGNÉTICA DOS GERADORES DE CORRENTE CONTINUA

Iexc

Ε

Εres.

Iexcnominal

CURVA COMPLETA notar:

• curva ascendente • curva descendente • histerese magnética • saturação magnérica


31

CURVAS SIMPLIFICADAS:- Despreza-se a Histerese Magnética

Curva simplificada completa

AB – trecho linear BC – trecho não linear C em diante - saturação magnética

Curva simplificada sem saturar (atinge o inicio da saturação)

Iexc

Ε

Εres.

Iexcnominal

A

B

C

Iexc

Ε

Εres.

Iexcnominal

A

B

Iexc

Ε

Εres.

Iexcnominal

A

B

C

Curva simplificada só com trecho linear


32

CARACTERÍSTICA ROTACIONAL (variação linear)

N

E

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