Faculdade de Engenharia Elétrica: Geradores e Motores CC

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Faculdade de Engenharia Elétrica: Geradores e Motores CC é uma disciplina do curso superior de Engenharia Elétrica.

Introdução

Esta disciplina pode ser ministrada separadamente, ou também incluída na disciplina maquinas 1. É uma matéria muito importante para a formação de um engenheiro eletricista já que nosso curso tem um foco muito grande em máquinas elétricas em geral. Assim tal disciplina discorre sobre um tipo muito utilizado de maquinas elétricas, as que funcionam a base de corrente contínua, ou que a geram.

O que é?

Esta disciplina denomina os motores e geradores CC como máquina CC, pois ambos se diferenciam basicamente na conversão de energia, onde a transformação da energia elétrica em mecânica, é o caso do motor, e a de mecânica em elétrica, é o gerador. E fora isto, são praticamente idênticas nos aspectos de construção e funcionamento interno.

Assim, sua construção exige apenas duas partes principais o estator e o rotor. Onde o estator é a parte fixa desta máquina, que contém enrolamentos para a passagem do fluxo magnético, é chamada também de armadura. Já o rotor é a parte rotativa, que se movimenta de acordo com o fluxo magnético que passa por seus enrolamentos, e sofre também a influência do fluxo magnético da armadura. Além dessas partes são incluídos os comutadores, sapatas polares, escovas, entre outras que são responsáveis por manter a tensão desta máquina em CC.

Sendo assim, os tipos de motores CC são 5: o motor de excitação independente, em derivação, de ímã permanente, série e o motor composto. Já os tipos de geradores CC são 5: o gerador de excitação independente, em derivação, série, composto cumulativo e o gerador composto diferencial. Logo, a partir de tantos tipos de motores e geradores CC infere-se que para cada um existe uma aplicação específica, geralmente nas indústrias em geral.

Logo por ser uma matéria tão importante e extensa ela é ministrada em aulas teóricas e práticas, para que o aluno saiba não só sobre o funcionamento e construção, mas também sobre a operação dos tipos básicos de motores CC em conjunto aos geradores CC.

Quais as dificuldades na faculdade?

A principal dificuldade está na complexidade dos conceitos apresentados nesta matéria, já que exigem do aluno um pré-conhecimento abrangente de eletromagnetismo para que o mesmo aprenda o funcionamento interno básico de uma máquina CC.

Além disso, são 5 diferentes tipos de motores CC e a mesma quantidade de diferentes geradores CC, o que significa 10 diferentes tipos de cálculos, gráficos, circuitos equivalentes para as máquinas CC. Assim um aluno comum geralmente tem certa dificuldade em saber as diferenças e semelhanças entre as maquinas CC devido a essa grande variedade.

Outra grande dificuldade está na análise não linear, onde os cálculos ficam mais complexos. Isso porque são considerados parâmetros como a reação de armadura, que influi no fluxo magnético total de uma máquina CC, assim a tensão terminal é mais difícil de prever com exatidão, e a resposta às vezes é dada com um certo erro percentual aceitável.

Assim, quando é preciso aproximar os valores de alguns parâmetros são usados métodos gráficos. Logo é necessário analisar as curvas de um parâmetro em função do outro, como por exemplo a curva de magnetização que mostra a tensão interna gerada em função da corrente de campo (corrente no estator). Desse modo é possível determinar o comportamento padrão de uma máquina CC apenas analisando gráficos modelo para cada um dos tipos de máquina.

Quais as aplicações?

Como já indicado nos tópicos anteriores, este tipo de máquina ainda é muito utilizado mesmo que praticamente todo nosso sistema de potência seja CA. Isso ocorre porque os motores CC são muito utilizados em sistemas elétricos CC, como em carros, tratores, aviões, entre outros. Já os geradores CC são tem seu uso limitado como fonte de potência para torres de celular em locais isolados. Outro uso muito comum dos motores CC é nas indústrias de papel e nas de plástico.

Conclusão

Assim é possível notar a grande importância que os motores CC e os geradores CC tiveram na evolução de nossa sociedade atual, já que foram os primeiros a serem construídos. Logo estuda-las é importante para aprender de que maneira são construídas e como funcionam, não só a nível de conhecer melhor as máquinas dos primórdios da eletricidade CC, mas também para entender tudo sobre aas maquinas CC de hoje, já que ainda nos são muito úteis em certas aplicações.

Stefani Silva dos Santos, aluna da UFOP