Energia, Magnetismo, Motores

Enrolamento compensador para o motor universal

Recebi pedidos para escrever mais sobre os dois tipos de motor universal: condutivamente e indutivamente compensado. Este post pode ser considerado como a segunda parte do funcionamento do motor universal.

Post sobre o motor universalClique aqui

Finalidade do enrolamento compensador

Em um motor elétrico, o enrolamento da armadura são os fios no rotor. Quando o motor é ligado, a corrente elétrica que passa pelos fios condutores no rotor produz um campo magnético. Este campo gerado é a reação da armadura, que enfraquece e distorce o campo magnético do estator.

Reação da armadura

Se o campo magnético do estator enfraquecer, o motor perde torque. Porque o torque \vec{\tau} sobre uma espira é diretamente proporcional à densidade de fluxo magnético \vec{B}\vec{\mu} é o momento dipolo magnético e N é o número de espiras.

\vec{\tau}=N\vec{\mu }\times \vec{B}

O motor universal usa o enrolamento compensador para reduzir a reação de armadura. \times é a multiplicação vetorial, diferente da multiplicação escalar entre dois números.

Compensação condutiva

Nesta configuração, o enrolamento compensador é ligado em série com os enrolamentos principal e de armadura. Além de receber corrente diretamente da fonte de alimentação.

O campo magnético do enrolamento compensador (C) é colocado nas ranhuras dos polos do estator (S), envolve o rotor (R) e quase cancela o campo da reação de armadura. (F) e (A) são os enrolamentos de campo e armadura respectivamente.

Círculos com a cruz apontam o sentido da corrente para dentro da tela, enquanto os com o ponto apontam para fora da tela.

Quanto ao controle de velocidade, o motor universal tem a mesma característica do motor CC série, velocidade muito alta quando não tem carga. Um reostato (resistor variável) em série ou circuitos eletrônicos são usados para ter maior faixa de controle de velocidade.

Compensação indutiva

Nesta configuração, o enrolamento compensador é curto-circuitado.

O enrolamento da armadura age como o primário de um transformador, enquanto o compensador é o secundário que recebe o campo magnético gerado no rotor. Por quê o enrolamento compensador fica em curto-circuito? Quando este recebe o fluxo magnético da armadura, recebe uma tensão induzida, em curto-circuito há uma circulação de corrente. O campo magnético do enrolamento compensador fica em polaridade oposta ao enrolamento de armadura. O resultado é que ambos os campos ficam em fase oposta e se cancelam.

Polaridade dos transformadores
Transformador cujas correntes nos enrolamentos estão em direções opostas de corrente, ficam com os sinais de tensão em fases opostas.

 

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