Máquinas de Corrente Contínua

Já conhecemos de eletrônica, o uso de eletricidade para tratamento de sinais, acionamento de lâmpadas, circuitos de baixa potência, e pequenas aplicações, mas não só para isso serve a eletricidade, o uso de máquinas que usam convertem energia elétrica em movimento, também é amplamente utilizado em situações em que são necessárias executar trabalho. Aqui vou falar das máquinas que funcionam com corrente contínua, e em próximos artigos falarei sobre outros tipos.

Máquinas CC

Para começar a construção dessas máquinas é feita com um estator, a parte fixa da máquina, e o rotor, a parte que irá se mover, essa montagem é deita da seguinte maneira:

O estator, a parte fixa da máquina, é feito com um circuito magnético com algumas bobinas que geram um campo estático, o rotor, a parte móvel da máquina, também possue bobinas alimentadas, a alimentação dessas bobinas é a responsável pelo movimento da máquina, e para alimentar as bobinas do rotor, existem algumas escovas de grafite, que conduz eletricidade e possui um baixo atrito, que transferem energia elétrica para essa parte da máquina, o comutador é o responsável por alterar a polaridade de alimentação das bobinas quando elas se passam pelas sapatas, assim quando a bobina se aproxima, a força elétrica atrai a bobina em direção ao que está na frente, e ao passar pela sapata com a polaridade trocada, a força elétrica empurra  a bobina para longe.

 

As máquinas elétricas podem funcionar de duas maneiras:

• Modo motor: por fornecer energia elétrica à máquina, o rotor entra em movimento, e transforma a energia elétrica em movimento;
• Modo gerador: por forçarmos mecanicamente o giro do rotor, a máquina não irá consumir energia elétrica, pelo contrário, ela agirá como uma fonte de energia, convertendo a energia mecânica em elétrica:

 

Nesse desenho temos o funcionamento ilustrado da máquina de corrente continua, nos dois modos de operação, o dispositivo ideal faz a conversão perfeita de energia, mas as não idealidades são consideradas no motor real, como podemos ver o trabalho perdido em verde, nesse desenho a letra W representa o trabalho realizado.

No modo motor a máquina CC é alimentada pelo estator com corrente contínua, e quanto maior a tensão, maior a velocidade desenvolvida pela máquina, mas cuidado para não ultrapassar a tensão máxima informada pelo fabricante, e no modo gerador, velocidades de giro maiores também irão proporcionar maior tensão nos terminais da máquina, limitada pela construção dela.

 

Essas máquinas de corrente contínua foram muito usadas durante a 2° revolução industrial, devido à facilidade de controla-las por meio da tensão, mas devido a sua eficiência, que por causa das perdas não é tão alta, elas com o passar do tempo as indústrias substituíram essas máquinas, mas elas ainda são usadas para pequenas aplicações, no caso de um projeto que se construa em casa, e algo de pequeno porte.

 

Fonte:

Aulas de CONV1 no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo, com o professor Dr. Paulo S. Dainez, no período de 02/2020 até 09/2020