Skip to content
Menu
CDhistory
CDhistory

Como funciona o campo magnético rotativo em máquinas CA

Posted on Abril 27, 2021 by admin

Rotagem do campo magnético

O princípio fundamental de funcionamento das máquinas CA é a geração de um campo magnético rotativo, que faz girar o rotor a uma velocidade que depende da velocidade de rotação do campo magnético.

Rotagem do Campo Magnético em máquinas CA
Rotagem do Campo Magnético em máquinas CA

>

Agora vamos explicar como se pode gerar um campo magnético rotativo no estator e na caixa de ar de uma máquina CA por meio de correntes alternadas.

Estator trifásico de dois pólos
Figure 1 – Estator trifásico de dois pólos

Consulte o estator mostrado na Figura 1, que suporta enrolamentos a-a′, b-b′ e c-c′. As bobinas são espaçadas geometricamente 120◦ à parte, e uma tensão trifásica é aplicada às bobinas. As correntes geradas por uma fonte trifásica também são espaçadas por 120◦, como ilustrado na figura 2 abaixo.

 Correntes de enrolamento trifásicas do estator
Figure 2 – Trifásicocorrentes de enrolamento do estator fase

As tensões de fase referidas ao terminal neutro seriam então dadas pelas expressões //

Tensõesfásicas referidas ao terminal neutro

Tensõesfásicas referidas ao terminal neutro

Onde ωe é a frequência da alimentação CA, ou frequência da linha. As bobinas em cada enrolamento estão dispostas de tal forma que a distribuição do fluxo gerado por qualquer enrolamento é aproximadamente sinusoidal.

Tal distribuição de fluxo pode ser obtida pela disposição apropriada de grupos de bobinas para cada enrolamento sobre a superfície do estator. Como as bobinas estão espaçadas 120◦, a distribuição de fluxo resultante da soma das contribuições dos três enrolamentos é a soma dos fluxos devido aos enrolamentos separados, como mostrado na Figura 3.

Distribuição do fluxo em um enrolamento trifásico do estator em função do ângulo de rotação
Figure 3 – Distribuição do fluxo em um enrolamento trifásico do estator em função do ângulo de rotação

Assim, o fluxo em uma máquina trifásica gira no espaço de acordo com o diagrama vetorial da Figura 4, e o fluxo é constante em amplitude. Um observador estacionário no estator da máquina veria uma distribuição de fluxo sinusoidalmente variável, como mostrado na Figura 3.

Fluxo rotativo numa máquina trifásica
Figure 4 – Fluxo rotativo numa máquina trifásica

Desde que o fluxo resultante da Figura 3 é gerado pelas correntes da Figura 2, a velocidade de rotação do fluxo deve estar relacionada com a frequência das correntes da fase sinusoidal. No caso do estator da Figura 1, o número de pólos magnéticos resultantes da configuração do enrolamento é de 2,

No entanto, também é possível configurar os enrolamentos para que tenham mais pólos. Por exemplo, a Figura 5 mostra uma visão simplificada de um estator de quatro pólos.

Estator de quatro pólos
Figure 5 – Estator de quatro pólos

>

Em geral, a velocidade do campo magnético rotativo é determinada pela frequência da corrente de excitação f e pelo número de pólos presentes no estator p, de acordo com a norma

velocidade do campo magnético rotativo

velocidade do campo magnético rotativo

onde ns (ou ωs) é normalmente chamada de velocidade síncrona.

Agora, a estrutura dos enrolamentos na discussão anterior é a mesma quer a máquina CA seja um motor ou um gerador. A distinção entre os dois depende da direção do fluxo de potência. Em um gerador, o torque eletromagnético é um torque de reação que se opõe à rotação da máquina; este é o torque contra o qual o motor principal trabalha.

Em um motor, por outro lado, a tensão rotacional (mocional) gerada na armadura se opõe à tensão aplicada. Esta voltagem é o contador (ou de volta) emf. Assim, a descrição do campo magnético rotativo dada até agora aplica-se tanto à acção do motor como do gerador em máquinas AC.

Como descrito acima, o campo magnético do estator gira numa máquina AC, e portanto o rotor não pode “apanhar” o campo do estator e está em constante procura do mesmo.

A velocidade de rotação do rotor dependerá portanto do número de pólos magnéticos presentes no estator e no rotor.

A magnitude do torque produzido na máquina é uma função do ângulo γ entre o estator e o campo magnético do rotor. Expressões precisas para este torque dependem de como os campos magnéticos são gerados e serão dadas separadamente para os dois casos de máquinas síncronas e de indução.

O que é comum em todas as máquinas rotativas é que o número de pólos do estator e do rotor deve ser idêntico para que seja gerado algum torque. Além disso, o número de pólos deve ser uniforme, pois para cada pólo norte deve existir um pólo sul correspondente.

Uma característica importante desejada numa máquina eléctrica é a capacidade de gerar um binário electromagnético constante.

Com uma máquina de binário constante, é possível evitar pulsações de binário que poderiam levar a vibrações mecânicas indesejadas no próprio motor e noutros componentes mecânicos ligados ao motor (por exemplo, cargas mecânicas, tais como fusos ou accionamentos por correia). Um torque constante nem sempre pode ser atingido, embora se demonstre que é possível atingir este objetivo quando as correntes de excitação são multifásicas.

Uma regra geral, a este respeito, é que é desejável, na medida do possível, produzir um fluxo constante por pólo.

Interessando o vídeo do campo magnético rotativo

Deixe uma resposta Cancelar resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

Artigos recentes

  • Acela está de volta: NYC ou Boston por $99
  • Entrada OMIM – # 608363 – CHROMOSOME 22q11.2 SÍNDROME DE DUPLICAÇÃO
  • Kate Albrecht’s Parents – Learn More About Her Father Chris Albrecht And Mother Annie Albrecht
  • Temple Fork Outfitters
  • Burr (romance)

Arquivo

  • Fevereiro 2022
  • Janeiro 2022
  • Dezembro 2021
  • Novembro 2021
  • Outubro 2021
  • Setembro 2021
  • Agosto 2021
  • Julho 2021
  • Junho 2021
  • Maio 2021
  • Abril 2021
  • DeutschDeutsch
  • NederlandsNederlands
  • SvenskaSvenska
  • DanskDansk
  • EspañolEspañol
  • FrançaisFrançais
  • PortuguêsPortuguês
  • ItalianoItaliano
  • RomânăRomână
  • PolskiPolski
  • ČeštinaČeština
  • MagyarMagyar
  • SuomiSuomi
  • 日本語日本語
©2022 CDhistory | Powered by WordPress & Superb Themes