o Olá Todos eu sou Marco Aurélio e vamos para mais uma aula de conversão de energia na aula de hoje vamos falar do motor CC série o motor de Alto torque de partida Bora para a aula e E aí e se fossemos pensar em um motor elétrico para retirar enormes cargas mecânicas da inércia podemos pensar no motor CC série esse motor tem por característica um altíssimo torque de partida por isso muitas vezes encontramos esta máquina em usos industriais como por exemplo guindastes e Pontes rolantes elevadores de Carga Pesada também encontramos este motor em motor de
tração de locomotivas diesel-elétrica por exemplo mas o que difere este motor CC série do motor se é ser chanti que estudamos até então se observamos aqui neste desenho nos parece a mesma máquina ver temos quatro acessos onde dois dá acesso a armadura e dois ao campo da máquina se observarmos o eixo da máquina vemos também a Cisco o e os anéis coletores segmentados ou seja de uma maneira geral a característica construtiva desta máquina é Idêntica à do motor CC chanti mas o que é opera são apenas: vou adiantar os aqui primeiro a ligação a bobina
de Campo ela vai em série com a bobina de Armadura contrário do motor CC chanti Onde colocar a bobina de campo em paralelo com a bobina de Armadura e um outro ponto importante aqui é uma pequena alteração na característica construtiva o enrolamento da bobina de Campo possui fios com bitolas maiores e menos inspira isso veremos Nesta aula que a bobina de Campo passa é uma corrente que a bobina de Armadura já que a máquina vai ser ligada em série e para a compreensão de tal lá vamos utilizar todos aqueles conceitos que vemos das aulas anteriores
fosse induzida tensão induzida as características construtivas inclusive o circuito elétrico equivalente vamos analisar essa máquina aqui no seu perfil São Paulo veja o perfil frontal aqui é idêntico ao que analisamos do motor CC chanti a única questão é a bobina de Campo vai ter a mesma bitola do que a bobina de Armadura da máquina porque vamos colocar a corrente de Campo insere com a com a armadura da marca vou fazer uma aproximação para analisar com calma o caminho da corrente aqui nós vamos fazer a ligação em série da bobina de campo com a bobina de
Armadura para isso basta que a mesma corrente que circule pelo campo tem que circular pela armadura pelo rotor da marca suponha uma corrente entrando no borne é essa corrente vai dar a volta pela bobina de Campo passa lá por trás e termina no Born F então basta eu conectar o Born F no borne B E aí vai entrar essa corrente no rotor da máquina e a corrente entra pela escova B se distribui pelos enrolamentos do rotor da máquina vamos analisar já já e sai pelo Born a ou seja se eu tiver aplicar uma tensão vou
aplicar uma tensão um polo positivo em é e polo negativo em ar bom então vamos entender aqui o caminho desta corrente apliquei VP pelo Polo positivo vai entrar uma corrente e vai passar pelo campo da máquina EA porque ela é a mesma que a corrente da armadura essa corrente vai dar a volta lá por trás e vai sair aqui do Born f e vai entrar no borne B e veja essa situação agora vai passar pelo escova B todo esse rolamento analisamos ele com calma em aulas anteriores Mas vamos analisar aqui entrou a corrente na escova
B ver segmento laranja deste segmento laranja sai dois enrolamento enrolamento laranja e o enrolamento Verde vamos acompanhar o enrolamento laranja então a corrente vai vir vai se dividir e vai entrar pelo enrolamento laranja entrou Deu a volta lá por trás e sai aqui veja o enrolamento laranjas terminam no segmento Azul este segmento não faz contato com os outros alimentos então a corrente continua circulando e vai entrar agora no enrolamento Azul Deu a volta lá atrás e sai E aí chega aqui no segmento roxo que faz contato com a escova a agora o enrolamento verde dá
uma corrente veio chegou na escova se dividiu laranja e veio para o verde vai entrar neste ponto Deu a volta lá por trás e sai neste ponto novamente o segmento verde não faz contato com os outros segmentos a corrente vai entrar no enrolamento roxo Deu a volta lá por trás e sai deste lado terminando então aqui no segmento roxo as duas correntes chegando aqui ela se juntam neste nó e entro na escova a chegando então no polo negativo bom então o que temos aqui temos a corrente EA e circula pelo enrolamento de campo e a
mesma corrente se distribui e circula pelo enrolamento de Armadura Quando temos uma corrente circulando pelo condutor no estator da máquina vai produzir o campo magnético da regra da mão direita e o campo é dado neste sentido Então eu tenho um campo orientado da esquerda para direita Veja a mesma corrente de produz o campo é a corrente que entra no rotor da máquina e aí o que temos ver corrente no condutor na presença do campo vai aparecer uma força da regra da mão direita lembrando o campo ele vai sempre atravessar os condutores sai da polar segue
o caminho de menor relutância e atravessa os condutores da regra da mão direita indicador entrando para dentro da tela dedo médio saindo da polar dedão no sentido anti-horário isso para todos os condutores aqui do lado esquerdo da máquina e do lado direito da máquina corrente saindo o campo indo em direção a polar da regra da mão direita indicador para fora da tela dedo médio em direção a por lá dedão no sentido anti-horário para todos os condutores do lado direito da marca e com essas forças induzidas no rotor começa a acelerar sempre aumentando a sua velocidade
e aí como vimos princípio da reação do motor vamos ter Condutores em movimento na presença do campo e vão gerar tensões vamos analisar aqui o lado esquerdo Qual a polaridade dessas tensões vamos pegar o enrolamento roxo vai valer para todos os condutores do lado esquerdo da máquina da regra da mão direita atenção velocidade sentido anti-horário indicador sentido anti-horário Campo saindo da polar dedão saindo da tela Polo positivo e do lado esquerdo da máquina todos os condutores terão então Polo positivo a e do lado direito da máquina velocidade sentido anti-horário indicador sentido anti-horário dedo médio indo
em direção a polar dedão entrando para dentro da tela polo negativo para todos os condutores do lado direito da marca bom Então veja quando apliquei tensão produziu o campo circulou a corrente corrente nos Condutores do rotor na presença do campo apareceu a força o rotor começou a girar no que o rotor começa a girar temos as tensões induzidas nos Condutores do rotor da máquina com as tensões induzidas nos Condutores da máquina o que vamos ter a corrente no rotor vai diminuir corrente diminuindo Ainda temos força a máquina continua acelerando porém a força vai diminuindo porque
força é i l b até que o somatório de todas as forças induzidas seja igual a força de carga no eixo da marca neste ponto a força resultante é zero aceleração 0 veloci em constante concorrente no motor diferente de zero veja é uma análise extremamente semelhante ao que vemos o motor CC chanti mas porque essa máquina tem um alto torque de partida veremos a seguir mas vou colocar o resumo disso que falamos agora aqui [Música] E aí ó aplicamos VP corrente contínua círculo EA pelo campo da máquina e produz o campo principal o fluxo da
máquina no rotor este mesmo e a vai se distribuir pelo rotor da máquina e teremos as forças induzidas em cada um dos enrolamentos do rotor da máquina vai produzir então uma aceleração e a máquina começa a girar sempre aumentando a velocidade enquanto vai aumentando a velocidade temos a tensão induzida com a tensão induzida nos Condutores do rotor da máquina a corrente diminui corrente diminuindo força induzida vai diminuindo a máquina continua acelerando porém mesmo até que o somatório das forças induzidas em todos os condutores do rotor da máquina seja igual a a carga força resultante é
zero aceleração 0 velocidade constante e a corrente e a diferente de zero foi essa a nossa análise podemos fazer essa mesma representação no circuito elétrico equivalente E aí vamos conseguir enxergar Qual é a característica do torque dessa marca vamos ao circuito dessa mar e esse circuito representa o circuito de Armadura da máquina aqui temos q r a seria a resistência interna de Armadura da marca neste ponto é onde é induzida a tensão interna da máquina aqui representamos a bobina de Campo da máquina para fazermos uma diferenciação vamos usar RS INSS para representar a bobina de
Campo série da máquina ali na nossa representação temos o borne é o newborn efe na armadura time do Boni a e o bom MB fizemos a seguinte ligação UEFI no B eu eo polo negativo em ar aplicamos VP tensão contínua o circula a corrente e essa corrente passou pelo circuito de Campo da máquina produz então o campo magnético da máquina e essa mesma corrente vai passar pelo rotor da marca e no motor da máquina com a corrente na presença do campo aparece o torque e essa equação do torque é a mesma ideia da força induzida
e ele vezes demonstramos essa equação em aulas anteriores com torque a máquina começa a acelerar bom então se eu tenho Omega na presença do campo vai surgir uma tensão e com as polaridades pólo positivo e polo negativo com essa atenção Quanto que vale a corrente VP menos é a sobre a soma das resistências a UEA aumentando porque a máquina está acelerando v t constante Wii está diminuindo Mas vejo um detalhe aqui observe a tensão interna induzida vai aumentando e por isso e a vai diminuindo só que se olhar diminui ele leva junto com ele o
campo magnético que diminui E aí a tensão interna induzida ela é dada por cá e Ômega enquanto eu tenho Thor a máquina vai acelerando então o ômega está sempre aumentando mas com aumento da tensão interna induzida a corrente diminui eu tenho então que o fluxo tá jogando atenção para baixo e o onda tá jogando atenção para cima vai prevalecer aqui a velocidade então o aumento da velocidade vai ser maior do que a diminuição do fluxo o a cuia diminuindo o fluxo diminui porém o ar continua aumentando pois a diminuição do fluxo é menor do que
o aumento de Ômega E aí com é a aumentando olhar continua diminuindo i i a diminuir e leva com ele o torque veja torta é cá se e a ambos estão diminuindo e esta análise ela fica muito parecida com o motor você se achante um diferencial que a mesma corrente que produz o torque é a corrente que produz o fluxo e é essa a diferença principal desta máquina vai implicar em duas situações vamos analisar com calma a seguir E aí a cuia n produz o campo e o torque então se eu desconsiderar aqui a saturação
da máquina podemos dizer que o fluxo é diretamente proporcional aí a bom então Vamos considerar a saturação E aí o fluxo é diretamente proporcional aí a então eu poderia escrever e o fluxo seria uma constante vezes a corrente neste caso da equação de torque Como poderíamos reescrever a mira essa equação passa uma informação muito importante o torque varia com pa drado da corrente suponha uma máquina industrial em que circule sem a perna o rotor da marca esse torque vai variar com quadrado desta corrente e tem o detalhe na partida essa corrente ainda mais elevada como
vimos nessas análise anterior então o torque de partida dessa máquina é altíssimo por isso muitas vezes é usada essa máquina para justamente retirar grandes cargas mecânicas da inércia Este é um ponto muito positivo desta máquina mas ela tem um ponto negativo também importante que é o seguinte vamos pensar nessa máquina operando em vazio é suponha essa máquina Agora operando e vazio Qual foi a situação que a gente analisou anteriormente a máquina foi acelerando até qui o toque induzido foi igual ao torque de carga com uma corrente constante velocidade constante se a máquina tiverem vazio o
torque de carga ele é aproximadamente zero então o torque induzido vai ser aproximadamente 0 é porque aproximadamente fizer porque ele tá sustentando apenas as perdas rotacionais e se esse torque é aproximadamente zero então a corrente vai ser aproximadamente zela E aí ver se ele a ele é aproximadamente 10 vamos voltar no circuito anterior broiar se aproximadamente 01 é a que só estava acelerando e aumentando ele vai ter que ser aproximadamente igual a VP E aí é mas aí temos um detalhe se cuia é aproximadamente 0 é o fluxo interno da máquina vai ser aproximadamente o
fluxo residual porque se a corrente aproxima de zero vou ficar só com fluxo residual da máquina que é muito pequeno e Então qual a situação que temos aqui o Ah é cá residual Ômega para esse é a ser aproximadamente igual ao VT e esse fluxo é o residual que é muito pequeno então a máquina ela tem que acelerar consideravelmente o ômega da máquina fica extremamente elevado é muito acima do nominal e dizemos que a máquina CC ligada em série Quando Ela opera em vazio a máquina de spar ou seja essa máquina ela tem a vantagem
de ter um altíssimo torque de partida e a desvantagem que não podemos operar com esta máquina em vazio porque essa máquina dispara inclusive no laboratório fazemos essa experiência ela dispara mas dá para controlar o disparo da máquina ela vai aumentando a velocidade indefinidamente quando ela está operando em vazio vai ter um vídeo deste numa das próximas aulas como vai ficar a curva de torque e velocidade desta máquina [Música] E aí E aí [Música] e como podemos analisar esse gráfico aqui no eixo X temos o torque induzido na máquina e no eixo Y a velocidade nesta
linha para sei o Thor de cada quando torque induzido foi igual ao torque de carga força resultante zero aceleração 0 velocidade constante o que vimos partimos a máquina torque elevado a máquina vai acelerando só vai aumentando a velocidade até que o torque induzido por exemplo o torque nominal da máquina seja igual ao torque de carga com velocidade constante corrente diferente de zero nesta máquina se formos aliviando a carga o que vimos a máquina vai tendendo a disparar E se ela chegar a operar em vazio a velocidade dela vai ser muito maior do que a velocidade
nominal da máquina o meio aqui apenas de onda não considerei Ômega nominal porque essa máquina tem um controle de velocidade variando atenção você varia a velocidade assim como vimos lá na máquina ser chanti então mesmo para carga nominal conseguimos colocar velocidades diferentes nessa marca por isso coloquei apenas Ômega mas sim poderia ser Ômega nominal agora vamos só ver com faria essa ligação uma máquina real e veja aqui seria uma situação próxima da real temos o nosso motor ele tem o acesso ao campo série e a armadura observando assim a distância Eu não conseguiria dizer se
se trata de um motor próprio para ligar em paralelo ou próprio para fazer a ligação do campo e armadura série o que eu faria nessa situação vinha com multímetro colocava na opção ohmímetro e mediria a resistência de Armadura depois eu meço a resistência de Campo se derem valores próximos se trata de uma máquina CC para ser ligada em série se der valores diferentes a de Armadura muito menor do que a de Campo por exemplo a máquina do Laboratório A de Armadura é cinco homens add o som do motor CC chanti é de 500 homens ver
a diferença é enorme então eu sei que é uma máquina para ser ligada chanti do nosso esquema do nosso perfil frontal com os fizemos essa ligação lembre lá ligamos o pólo positivo no borne é o Boni F ligam diretamente no borne de Então pega um fio e ligo direto no borne b e o borre a liguei no polo negativo da minha fonte veja representei aqui para uma fonte CC variável é importante na partida a corrente que circula nessa máquina é altíssima Então a gente tem que ter um controle da partida desta máquina essa seria a
ligação aqui eu representei essa figura com uma carga mecânica por quê e essa máquina não pode operar em vazio então quando eu aciono essa máquina ela já vai ter que estar ligada a uma carga mecânica no eixo dela se não ela vai disparar um outro ponto importante aqui da máquina é que normalmente o motor CC série não recomendamos usar um polia por exemplo se a polia rompe a máquina diz para essa é uma máquina de uso Industrial mas também veremos a seguir que conseguimos aplicar nela tensão alternada e ela gira normalmente é o que chamamos
de motor Universal Isso vai ser assunto para uma próxima aula até uma próxima aula e bons estudos
