MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

Transcrição

1 PEA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ENERGIA E AUTOMAÇÃO ELÉTRICAS PEA-3311 Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA RELATÓRIO 2016

2 Tensão (V) PEA3311 Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia Motor de Corrente Contínua 1. Dados Básicos do Motor de Corrente Contínua Tabela 1 Dados Básicos do Motor de Corrente Contínua Potência do Motor Corrente Nominal do Motor Tensão Nominal do Motor Rotação Nominal do Motor 2. Variação da Velocidade por Tensão de I CAMPO = A 0.7 x I CAMPO = A Tabela 2 TENSÃO DE ARMADURA EM FUNÇÃO DA ROTAÇÃO Tensão (V) Rotação (rpm) Rotação (rad/s) Rotação (rpm) Rotação (rad/s) Com os dados da Tabela 2, faça o gráfico da Fig.3, que correlaciona Tensão aplicada à armadura e a velocidade no eixo, medida em rad/s Rotação (rad/s) Fig 1 Gráfico da Tensão Aplicada em Função da Rotação PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

3 Rotação (rpm) PEA3311 Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia Determine o valor de da máquina, quando a corrente de campo é máxima. = 3. Variação da Velocidade pela Corrente de Campo Tabela 3 Influência da Corrente de Campo na Rotação de um Motor de Corrente Contínua V ARMADURA = 220V V ARMADURA = 200V Corrente de Campo (A) Rotação (rpm) Corrente de Campo (A) Rotação (rpm) Faça o gráfico que correlaciona a rotação como função da corrente de excitação em um motor de corrente contínua, para as os dois valores de tensão de armadura, mas tenha atenção na escolha dos valores máximos e mínimos do gráfico. Corrente de Excitação (A) Fig 2 Influência da Corrente de Campo na Rotação de um Motor de Corrente Contínua Justifique a forma das curvas obtidas de rotação em função da tensão de armadura e da rotação em função da corrente de excitação. PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

4 Por qual motivo o procedimento de desligamento de um motor de corrente contínua consiste em aumentar a corrente de campo para posteriormente diminuir a tensão de armadura? Seria possível somente diminuir a tensão de armadura? Justifique suas afirmações. 4. O Motor de Corrente Contínua em Carga Para a análise do Motor de Corrente Contínua em Carga, foi necessário acoplar um Gerador Síncrono e uma Carga Resistiva. A tabela 4 mostra os dados nominais destes equipamentos. Identifique, também nas Tabelas 5 e 6, os tipos de fonte e as escalas utilizadas dos equipamentos, respectivamente. Tabela 4 Dados Nominais do Gerador Síncrono e da Carga Resistiva Gerador Síncrono Carga Trifásica Ligação Realizada (tipo e tensão nominal) Ligação (tipo e tensão nominal) (Y/ ) V (Y/ ) V PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

5 Tabela 5 As fontes da Montagem Fonte da Máquina de Corrente Contínua Campo (ou excitação) da Máquina de Corrente Contínua Campo (ou de excitação) do Gerador Síncrono Tipo da Fonte Tabela 6 Os fundos de escala dos aparelhos Amperímetro de da Máquina de Corrente Contínua Fundo de Escala Voltímetro de da Máquina de Corrente Contínua Fundo de Escala Amperímetro de Campo da Máquina de Corrente Contínua Fundo de Escala Amperímetro de Campo do Gerador Síncrono Fundo de Escala A V A A Braço de alavanca Corrente de Excitação do Motor de Corrente Contínua durante o ensaio Tensão de 150V Tabela 7 VELOCIDADE-TORQUE NA LIGAÇÃO INDEPENDENTE Corrente de 20% I nom = 40% I nom = 60% I nom = 80% I nom = 100% I nom = Rotação Massa Conjugado Rendimento PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

6 Tabela 8 VELOCIDADE-TORQUE NA LIGAÇÃO INDEPENDENTE com Tensão REDUZIDA Tensão de 130V Corrente de 20% I nom = 40% I nom = 60% I nom = 80% I nom = 100% I nom = Rotação Massa Conjugado Rendimento A partir dos dados colhidos para a Característica Velocidade-Torque na ligação independente, para os dois valores de tensão, faça os gráficos que correlacionam a velocidade com o conjugado e o rendimento com a corrente absorvida. Fig 3 Característica Externa de um Motor de Corrente Contínua, ligação independente: curva Rotação- Conjugado PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

7 Fig 4 Característica Externa de um Motor de Corrente Contínua: curva Rendimento-Corrente Tensão de Tabela 9 VELOCIDADE-TORQUE NA LIGAÇÃO SÉRIE Corrente de Rotação Massa Conjugado Rendimento 20% I nom = 40% I nom = 110V 60% I nom = 80% I nom = 100% I nom = A partir dos dados colhidos para a Característica Velocidade-Torque na ligação série, faça os gráficos que correlacionam a velocidade com o conjugado e o rendimento com a corrente absorvida. PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

8 Fig 5 Característica Externa de um Motor de Corrente Contínua, ligação série: curva Rotação- Conjugado Fig 6 Característica Externa de um Motor de Corrente Contínua, ligação série: curva Rendimento- Corrente Responda às seguintes questões e use o verso se necessário: a) É possível obter graficamente a velocidade limite para o motor em ensaio, quando este foi colocado na ligação independente. Explique abaixo um procedimento (gráfico) para determinar esta grandeza e dê os valores da velocidade limite para dois valores de tensão de armadura: =150V e =130V. PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9

9 b) Sugira um procedimento para obter o valor da resistência e da constante de torque (k ), a partir dos dados dos ensaios em carga na ligação independente. c) Comente a forma da curva do rendimento em função da corrente nas três condições de ensaio. d) Uma forma possível de inverter a rotação em um motor de corrente contínua independente é trocar a polaridade da tensão de armadura, mas ao se realizar o mesmo procedimento em um motor de corrente contínua série, a rotação não se inverte. Por qual motivo o procedimento que funciona na ligação independente, falha na ligação série? PEA3311 Motor de Corrente Contínua /9