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Máquina de corrente contínua é uma máquina capaz de converter energia mecânica em energia elétrica (gerador) ou energia elétrica em mecânica (motor).

A energia elétrica utilizada hoje em dia na distribuição e transporte de energia elétrica é a corrente alternada, porém os motores de corrente contínua têm tradicionalmente grandes aplicações nas indústrias sendo que, são eles que permitem variação de velocidade como de uma esteira ou de um trem por exemplo. Componentes da eletrônica já conseguem fazer os motores assíncronos variar a velocidade facilmente pelo seu menor mantimento estão a substituir os motores de corrente contínua na maior parte das aplicações.

Partes constituintes da máquina de corrente contínuaEditar

Rotor (armadura)
Parte girante da máquina, montada sobre o eixo da máquina, construído de um material ferromagnético envolto em um enrolamento chamado de enrolamento de armadura. Este enrolamento suporta uma alta corrente e o anel comutador.
Estator (Campo)
Parte estática da máquina, montada em volta do rotor, de forma que o mesmo possa girar internamente. Também é constituído de material ferromagnético, envolto em um enrolamento de baixa potência chamado de enrolamento de campo que tem a função apenas de produzir um campo magnético fixo para interagir com o campo da armadura.
Escovas
É o condutor de energia para o rotor.

Princípio de Funcionamento Editar

Operando como gerador de corrente contínuaEditar

Quando se trata de um gerador, a energia mecânica é suprida pela aplicação de um torque e da rotação do eixo do mesmo, uma fonte de energia mecânica pode ser ,por exemplo, uma turbina hidráulica. A fonte de energia mecânica tem o papel de produzir o movimento relativo entre os condutores elétricos dos enrolamentos de armadura e o campo magnético produzido pelo enrolamento de campo e desse modo, provocar uma variação temporal da intensidade do mesmo, e assim pela lei de Faraday induzir uma tensão entre os terminais do condutor.

Operando como Motor de corrente contínuaEditar

No caso de motores, o funcionamento é inverso: energia elétrica é fornecida aos condutores do enrolamento da armadura pela aplicação de uma tensão elétrica em seus terminais pelo anel comutador(coletor), fazendo com que se circule uma corrente elétrica nesse enrolamento que produz um campo magnético no enrolamento da armadura.

Como o corpo do estator é constituído de materiais ferromagnéticos, ao aplicarmos tensão nos terminais do enrolamento de campo da máquina temos a presença de campos magnéticos no mesmo e, portanto, a atuação de pólos magnéticos (Norte e Sul) espalhados por toda a extensão do estator.

Pela atuação do anel comutador que tem como função alternar o sentido de circulação da corrente no enrolamento da armadura, quando aplicamos uma tensão no comutador, com a máquina parada transfere essa tensão ao enrolamento da armadura fazendo com que se circule uma corrente pelo mesmo o que produz um campo magnético.

A orientação desse campo, ou seja, a posição do pólo norte e sul permaneça fixa, simultaneamente temos uma tensão elétrica aplicada no enrolamento de campo no estator, assim, ao termos a interação entre os campos magnéticos da armadura no rotor e do campo no estator, os mesmos tentarão se alinhar, ou seja, o pólo norte de um dos campos tentará se aproximar do pólo sul do outro.

Como o eixo da máquina pode girar, caso os campos da armadura e do estator não estejam alinhados, surgirá um binário de forças que produzirá um torque no eixo, fazendo o mesmo girar. Ao girar, o eixo gira o anel comutador que é montado sobre o eixo, e ao girar o anel comutador muda o sentido de aplicação da tensão, o que faz com que a corrente circule no sentido contrário, mudando o sentido do campo magnético produzido.

Assim, ao girar o anel comutador muda a posição dos pólos norte e sul do campo da armadura e como o campo produzido pelo enrolamento de campo no estator fica fixo, temos novamente a produção do binário de forças que mantém a mudança dos pólos e conseqüentemente o movimento do eixo da máquina.

Classificação das máquinas de corrente contínua segundo sua excitaçãoEditar

  • Máquina de excitação independente. O enrolamento de excitação em circuito separado.
  • Máquina série. O enrolamento de excitação em série com o induzido.
  • Máquina shunt. Com excitação em derivação
  • Máquina composta. Com dois enrolamentos de excitação, um em série e outro em derivação, podendo existir o esquema de ligação composto aditivo ou subtrativo.
  • Motor C.C. sem escovas.

Ver tambémEditar

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