A que tensão AC correta o motor de corrente contínua em série funcionará adequadamente

Um motor de corrente contínua (CC) em série é projetado para funcionar com uma fonte de alimentação de corrente contínua, caracterizado por sua bobina de campo e bobina de armadura conectadas em série. No entanto, sob certas condições especiais, um motor de CC em série também pode operar com uma tensão alternada (CA) apropriada. O seguinte fornece uma explicação detalhada de como um motor de CC em série pode funcionar com tensão CA:

Princípio de Funcionamento de um Motor de CC em Série

Operação em CC:

Bobina de Campo e Bobina de Armadura em Série: Em uma fonte de alimentação de CC, a bobina de campo e a bobina de armadura estão conectadas em série, formando um único circuito.

Corrente e Campo Magnético: A corrente que passa pela bobina de campo gera um campo magnético, enquanto a corrente através da bobina de armadura produz torque rotacional.

Características de Velocidade: Motores de CC em série têm alto torque inicial e uma ampla faixa de velocidades, tornando-os adequados para aplicações que exigem cargas pesadas e alto torque no arranque.

Operação com Tensão CA

Princípio Básico:

Tensão CA: Sob tensão CA, a direção da corrente muda periodicamente.

Campo Magnético Variável: O campo magnético gerado pela bobina de campo também muda, mas devido à conexão em série da bobina de campo e da bobina de armadura, o motor ainda pode produzir torque rotacional.

Condições de Operação:

Frequência: A frequência da tensão CA é crucial para a operação do motor. Frequências mais baixas (como 50 Hz ou 60 Hz) são geralmente mais adequadas para motores de CC em série operando com tensão CA.

Nível de Tensão: A amplitude da tensão CA deve corresponder à tensão nominal do motor de CC. Por exemplo, se o motor de CC tem uma classificação de 120V DC, o valor de pico da tensão CA deve ser próximo a 120V (ou seja, o valor RMS deve ser aproximadamente 84.85V CA).

Forma de Onda: A forma de onda ideal da tensão CA deve ser senoidal para minimizar a distorção harmônica e a vibração do motor.

Considerações:

Escovas e Comutador: Motores de CC em série usam escovas e um comutador para realizar a comutação de corrente. Sob tensão CA, as condições de trabalho para as escovas e o comutador tornam-se mais exigentes, potencialmente levando a um aumento de faíscas e desgaste.

Aumento de Temperatura: O aumento de temperatura no motor pode ser maior sob tensão CA devido a perdas aumentadas.

Mudanças de Desempenho: O torque inicial e as características de controle de velocidade do motor podem ser afetadas e podem não performar tão bem quanto sob alimentação de CC.

Exemplo Específico

Suponha um motor de CC em série com uma tensão nominal de 120V DC. Para operar este motor com tensão CA, os seguintes parâmetros podem ser escolhidos:

Valor RMS da Tensão CA: Aproximadamente 84.85V CA (valor de pico de cerca de 120V CA).

Frequência: 50 Hz ou 60 Hz.

Conclusão

Um motor de CC em série pode operar com uma tensão CA apropriada, mas certas condições devem ser atendidas, incluindo a frequência correta, amplitude de tensão e forma de onda. Além disso, atenção deve ser dada às condições de trabalho das escovas e do comutador, bem como ao aumento de temperatura e mudanças de desempenho no motor. Se possível, é recomendado usar um motor especificamente projetado para energia CA para garantir desempenho e confiabilidade ótimos.