O que é uma máquina DC: construção e seu funcionamento

O que é uma máquina DC: construção e seu funcionamento

A máquina DC pode ser classificada em dois tipos, a saber Motores DC bem como DC geradores . A maioria das máquinas CC são equivalentes às máquinas CA porque incluem tanto correntes CA quanto tensões CA. A saída da máquina DC é a saída DC porque eles convertem a tensão AC em tensão DC. A conversão desse mecanismo é conhecida como comutador, portanto essas máquinas também são chamadas de máquinas comutadoras. A máquina DC é mais freqüentemente usada para um motor. Os principais benefícios desta máquina incluem a regulação do torque, bem como a velocidade fácil. O aplicações da máquina DC limita-se a trens, moinhos e minas. Por exemplo, os carros subterrâneos do metrô, bem como os carrinhos, podem utilizar motores DC. No passado, os automóveis eram projetados com dínamos DC para carregar suas baterias.

O que é uma máquina DC?

Uma máquina DC é um dispositivo eletromecânico de alteração de energia. O princípio de funcionamento de um DC máquina é quando a corrente elétrica flui através de uma bobina dentro de um campo magnético e, em seguida, a força magnética gera um torque que gira o motor CC. As máquinas CC são classificadas em dois tipos, como gerador CC e motor CC.


Máquina DC

Máquina DC



A principal função do gerador CC é converter energia mecânica em energia elétrica CC, enquanto um motor CC converte energia CC em energia mecânica. O Motor AC é freqüentemente usado em aplicações industriais para transformar energia elétrica em energia mecânica. No entanto, um motor DC é aplicável onde uma boa regulação de velocidade e uma ampla gama de velocidades são necessárias, como em sistemas de transação elétrica.

Construção da Máquina DC

A construção da máquina DC pode ser feita usando algumas das peças essenciais, como Yoke, Pólo e sapatas, Bobina Pólo e bobina de campo, Núcleo de armadura, Enrolamento de armadura, outro condutor, comutador, escovas e rolamentos. Alguns dos partes da máquina DC é discutido abaixo.

Construção da Máquina DC

Construção da Máquina DC

Jugo

Outro nome de jugo é moldura. A principal função do garfo na máquina é oferecer suporte mecânico para postes e proteger toda a máquina contra umidade, poeira, etc. Os materiais usados ​​no garfo são projetados com ferro fundido, aço fundido ou aço laminado.

Pólo e Núcleo Pólo

O pólo da máquina DC é um eletroímã e o enrolamento de campo está enrolando entre os pólos. Sempre que o enrolamento de campo é energizado, o pólo fornece fluxo magnético. Os materiais usados ​​para isso são aço fundido, ferro fundido, caso contrário, núcleo do pólo. Ele pode ser construído com as laminações de aço recozidas para reduzir a queda de potência devido às correntes parasitas.


Pole Shoe

A sapata do poste na máquina DC é uma parte extensa assim como para ampliar a região do poste. Por causa dessa região, o fluxo pode ser espalhado dentro do entreferro, assim como o fluxo extra pode ser passado através do espaço aéreo em direção à armadura. Os materiais usados ​​para construir a sapata do pólo são ferro fundido, caso contrário, aço fundido e laminação de aço recozido para reduzir a perda de energia devido às correntes parasitas.

Enrolamentos de campo

Neste, os enrolamentos são feridos na região do núcleo do pólo e denominados como bobina de campo. Sempre que a corrente é fornecida através do enrolamento de campo, ele eletromagnético os pólos que geram o fluxo necessário. O material usado para enrolamentos de campo é cobre.

Núcleo de Armadura

O núcleo da armadura inclui um grande número de slots em sua borda. O condutor da armadura está localizado nesses slots. Ele fornece o caminho de baixa relutância em direção ao fluxo gerado com o enrolamento de campo. Os materiais usados ​​neste núcleo são materiais de baixa relutância de permeabilidade, como o ferro fundido. A laminação é usada para diminuir a perda por causa da corrente parasita.

Enrolamento de Armadura

O enrolamento da armadura pode ser formado pela interconexão do condutor da armadura. Sempre que um enrolamento de armadura é girado com a ajuda do motor principal, a tensão, bem como o fluxo magnético, são induzidos dentro dele. Este enrolamento está aliado a um circuito externo. Os materiais usados ​​para este enrolamento são materiais condutores como o cobre.

Comutador

A principal função do comutador na máquina CC é coletar a corrente do condutor da armadura, bem como fornecer a corrente para a carga usando escovas. E também fornece torque unidirecional para motor DC. O comutador pode ser construído com um grande número de segmentos na forma de borda de cobre trefilado. Os segmentos no comutador são protegidos da fina camada de mica.

Pincéis

As escovas na máquina CC coletam a corrente do comutador e a fornecem para a carga externa. As escovas se desgastam com o tempo para serem inspecionadas com frequência. Os materiais usados ​​nas escovas são grafite, caso contrário, carbono que está na forma retangular.

Tipos de máquinas DC

A excitação da máquina DC é classificada em dois tipos, nomeadamente excitação separada, bem como autoexcitação. Em um tipo de excitação separado de máquina CC, as bobinas de campo são ativadas com uma fonte CC separada. No tipo de autoexcitação da máquina CC, o fluxo de corrente através do enrolamento de campo é fornecido com a máquina. Os principais tipos de máquinas DC são classificados em quatro tipos, que incluem o seguinte.

  • Máquina DC separadamente excitada
  • Máquina de shunt / shunt.
  • Série série / máquina série.
  • Ferida composta / máquina composta.

Separadamente Excitado

Na máquina CC com excitação separada, uma fonte CC separada é utilizada para ativar as bobinas de campo.

Shunt Wound

Em Máquinas DC com bobinas de derivação, as bobinas de campo são aliadas em paralelo através de a armadura . Como o campo de derivação obtém a tensão o / p completa de um gerador, caso contrário, uma tensão de alimentação do motor, normalmente é feito de um grande número de torções de fio fino com uma pequena corrente de campo transportando.

Série Ferida

Nas máquinas DC com enrolamento em série, as bobinas de campo são aliadas em série por meio da armadura. Como o enrolamento de campo série recebe a corrente da armadura, assim como a corrente da armadura é enorme, devido a isso o enrolamento de campo série inclui algumas torções de fio de grande região transversal.

Ferida composta

Uma máquina composta inclui tanto os campos em série quanto os de derivação. Os dois enrolamentos são realizados com cada pólo da máquina. O enrolamento em série da máquina inclui algumas torções de uma grande região de seção transversal, assim como os enrolamentos de derivação incluem várias torções de fio fino.

A conexão da máquina composta pode ser feita de duas maneiras. Se o campo de derivação for aliado em paralelo apenas pela armadura, então a máquina pode ser nomeada como a 'máquina composta de derivação curta' e se o campo de derivação for aliado em paralelo tanto pela armadura quanto pelo campo em série, então o máquina é nomeada como a 'máquina de composto de derivação longa'.

Equação EMF da máquina DC

O Máquina DC e.m.f pode ser definido como quando a armadura na máquina cc gira, a tensão pode ser gerada dentro das bobinas. Em um gerador, o e.m.f de rotação pode ser chamado de fem gerado e Er = Eg. No motor, a fem de rotação pode ser chamada de fem contrária ou fem back, e Er = Eb.

Seja Φ o fluxo útil para cada pólo dentro de webers

P é o número total de pólos

z é o número total de condutores dentro da armadura

n é a velocidade de rotação de uma armadura na revolução a cada segundo

A é o não. de pista paralela em toda a armadura entre as escovas de polaridade oposta.

Z / A é o não. do condutor de armadura dentro da série para cada pista paralela

Como o fluxo para cada pólo é ‘Φ’, cada condutor corta um fluxo ‘PΦ’ em uma única revolução.

A tensão produzida para cada condutor = barra de fluxo para cada revolução em WB / Tempo gasto para uma única revolução em segundos

Como 'n' revoluções são concluídas em um único segundo e 1 revolução será concluída em 1 / n segundo. Portanto, o tempo para uma única revolução da armadura é de 1 / n seg.

O valor padrão da tensão produzida para cada condutor

p Φ / 1 / n = np Φ volts

A tensão produzida (E) pode ser decidida com o número de condutores de armadura dentro da série I qualquer pista única entre as escovas, portanto, toda a tensão produzida

E = tensão padrão para cada condutor x no. de condutores em série para cada pista

E = n.P.Φ x Z / A

A equação acima é o e.m.f. a equação da máquina DC.

Máquina DC Vs Máquina AC

A diferença entre o motor CA e o motor CC inclui o seguinte.

Motor AC

Motor DC

O motor AC é um dispositivo elétrico que é acionado através de um ACO motor DC é um tipo de motor rotatório usado para alterar a energia DC para mecânica.
Eles são classificados em dois tipos, como motores síncronos e de indução.Esses motores estão disponíveis em dois tipos, como escovas e escovas.
A alimentação de entrada do motor CA é a corrente alternadaA alimentação de entrada do motor DC é a corrente contínua
Neste motor, escovas e comutadores não estão presentes.Neste motor, escovas de carvão e comutadores estão presentes.
As fases de alimentação de entrada dos motores CA são monofásicas e trifásicasAs fases de alimentação de entrada dos motores CC são monofásicas
As características da armadura dos motores CA são: a armadura está inativa enquanto o campo magnético gira.As características da armadura dos motores CC são: a armadura gira enquanto o campo magnético permanece inativo.
Possui três terminais de entrada como RYB.Tem dois terminais de entrada como positivo e negativo
O controle de velocidade do motor CA pode ser feito alterando a frequência.O controle de velocidade do motor DC pode ser feito alterando a corrente do enrolamento da armadura
A eficiência do motor CA é menor devido à perda de corrente de indução e escorregamento do motor.A eficiência do motor DC é alta porque não há corrente de indução, bem como escorregamento
Não requer manutençãoRequer manutenção
Os motores CA são usados ​​sempre que a alta velocidade, bem como o torque variável, são necessários.Os motores DC são usados ​​sempre que velocidade variável, bem como alto torque, são necessários.
Na prática, eles são usados ​​em grandes indústriasNa prática, eles são usados ​​em aparelhos

Perdas na máquina DC

Nós sabemos isso a principal função de uma máquina DC é converter energia mecânica em energia elétrica . Ao longo deste método de conversão, toda a potência de entrada não pode ser transformada em potência de saída devido à perda de potência em diferentes formas. O tipo de perda pode mudar de um aparelho para outro. Essas perdas diminuirão a eficiência do aparelho, bem como a temperatura aumentará. As perdas de energia da máquina DC podem ser classificadas em elétricas, caso contrário, perdas de cobre, perdas de núcleo, caso contrário, perdas de ferro, perdas mecânicas, perdas de escova e perdas de carga dispersa.

Vantagens da máquina DC

As vantagens desta máquina incluem o seguinte.

  • Máquinas DC, como motores DC, têm várias vantagens, como o torque de partida é alto, reversão, partida e parada rápida, velocidades variáveis ​​através da entrada de tensão
  • Eles são muito facilmente controlados, bem como mais baratos quando comparados com o AC
  • O controle de velocidade é bom
  • Torque é alto
  • A operação é perfeita
  • Livre de harmônicos
  • A instalação e manutenção são fáceis

Aplicações de máquina DC

Atualmente, a geração de energia elétrica pode ser feita a granel na forma de CA (uma corrente alternada). Portanto, a utilização de máquinas DC, como motores e geradores, geradores DC são extremamente limitados porque eles são utilizados principalmente para fornecer excitação de alternadores minúsculos e médios. Nas indústrias, as máquinas DC são usadas para diferentes processos como soldagem, eletrolítica, etc.

Geralmente, a CA é gerada e depois disso, é transformada em CC com o auxílio de retificadores. Portanto, o gerador CC é suprimido por meio de uma fonte CA retificada para uso em diversas aplicações. Os motores DC são freqüentemente usados ​​como drives de velocidade variável e onde ocorrem mudanças no torque severo.

A aplicação da máquina CC como um motor é usada dividindo-se em três tipos, como Série, Shunt e Composto, enquanto a aplicação da máquina CC como um gerador é classificada em geradores excitados separadamente, em série e bobinados em derivação.

Portanto, trata-se de máquinas DC. A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que as máquinas CC são geradores CC e motor DC . O gerador DC é útil principalmente para fornecer fontes DC para a máquina DC em estações de energia. Enquanto o motor DC aciona alguns dispositivos como tornos, ventiladores, bombas centrífugas, prensas de impressão, locomotivas elétricas, guinchos, guindastes, transportadores, laminadores, riquixás automáticos, máquinas de gelo, etc. Aqui está uma pergunta para você, o que é comutação na máquina cc?