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arrow_back Aula 02 - Máquinas Elétricas: Máquinas de Corrente Contínua

3.5 Controle de velocidade

O controle da velocidade de uma máquina de corrente contínua passa essencialmente pela regulação da tensão aplicada na armadura ou pela diminuição da corrente aplicada no campo. Mas, como calcular a tensão na armadura? Para responder a essa pergunta, observe a fórmula explicada a seguir.

3.5.1 Tensão na armadura

O valor da tensão gerada na armadura pode ser calculado pela seguinte equação:

Earm=Kϕω

Onde:

K – Constante do motor, já definida anteriormente;

ϕ – fluxo magnético (Wb);

ω – velocidade angular do eixo (rad/s), calculada a partir da equação:

ω=2πn(rpm)60

Atividade 02

  1. Calcule a tensão induzida na armadura para uma máquina CC de quatro polos, com 400 condutores ativos, (do tipo imbricado), com uma velocidade de 1800 rpm e um fluxo magnético de 0.05 Wb.

Uma das técnicas usadas para a regulação de velocidade em motores CC depende diretamente da tensão aplicada à armadura (ver Figura 24). Nessa técnica, a tensão e a corrente são mantidas constantes no campo, o que faz o fluxo também permanecer constante. Já na armadura, a tensão é variada, fazendo com que a velocidade no eixo do rotor acompanhe a variação da tensão numa relação direta entre a tensão e a velocidade, de forma que o torque permaneça constante e a potência varie proporcionalmente com a velocidade.

Figura 24 - Esquema do controle de velocidade aplicada na armadura
Esquema do controle de velocidade aplicada na armadura
Fonte: Adaptado de FUENTES, Rodrigo Cardozo. Disponível em: http://w3.ufsm.br. Acesso em: 25 de set. 2017.

A segunda maneira de controlar a velocidade é mantendo a tensão constante na armadura e diminuindo a corrente no campo (ver Figura 25). Assim, o fluxo diminuirá, aumentando a velocidade no rotor. Nessa técnica, a potência é que permanece constante enquanto a velocidade aumenta. Já o torque diminui, devido ao aumento da rotação do eixo. Esse modelo de aumento de velocidade do motor pela redução do fluxo é denominado “enfraquecimento de campo” e deverá ser utilizado em máquinas que não necessitem de torque constante ao longo de sua faixa de variação da velocidade.

Figura 25 - Regulação da corrente na armadura
Regulação da corrente na armadura
Fonte: Adaptado de FUENTES, Rodrigo Cardozo. Disponível em: http://w3.ufsm.br. Acesso em: 25 de set. 2017.

Uma terceira técnica empregada no controle da velocidade associa as duas citadas anteriormente, ou seja, o controle da tensão aplicada na armadura e nas bobinas de campo. Por sua vez, essa técnica proporciona um controle integral do torque e a da velocidade do rotor (Figura 26).

Figura 26 - Controle de velocidade com regulação de tensão na armadura e no campo
Controle de velocidade com regulação de tensão na armadura e no campo
Fonte: Adaptado de FUENTES, Rodrigo Cardozo. Disponível em: http://w3.ufsm.br. Acesso em: 25 de set. 2017.

Dizemos que o motor CC apresenta uma boa regulação de velocidade quando está operando para diferentes cargas e não varia sua velocidade.

O cálculo do percentual é feito a partir da velocidade real do eixo do motor e da sua velocidade nominal através da seguinte equação:

%reg.n(RPM)semcargan(RPM)comcargatotaln(RPM)comcargatotal100

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