O quê acontece se a corrente de campo do motor CC derivação for drasticamente reduzida? Descreva o passo a passo da resposta do motor.
Passo 1
O enunciado trata de um motor CC de derivação (shunt) e pergunta o que ocorre quando a corrente de campo
é drasticamente reduzida. Para resolver isso, vamos usar duas relações fundamentais: torque
e força contraeletromotriz
onde
é o fluxo magnético no entreferro (proporcional a
),
a corrente de armadura e
a velocidade angular do rotor.
Passo 2
Quando diminuímos bruscamente
, o fluxo
cai. Como
, para uma mesma velocidade
a força contraeletromotriz
diminui, pois depende diretamente de
.
Com menor, a diferença de tensão na armadura
Com
aumenta (sendo
a tensão de alimentação). A corrente de armadura sobe segundo
onde
é a resistência da armadura. Esse acréscimo momentâneo de
gera um pico de torque
mesmo com
reduzido.
Passo 3
O pico de torque faz o rotor acelerar, elevando
. À medida que
cresce,
também sobe, mas como
permanece baixo,
não retorna ao valor anterior. Assim, ainda existe tensão líquida
que mantém
e
.
O motor alcança um novo regime em que se ajusta para que a corrente
seja apenas a necessária para equilibrar o torque com a carga. Nesse ponto, a velocidade
estabiliza em um nível bem mais alto do que antes da redução de
.
O motor alcança um novo regime em que
Passo 4
Na prática, esse “field weakening” pode levar a uma aceleração excessiva (runaway) se a carga for leve e não houver limitação. Por isso, reduzir demais
sem controle pode causar sobrevelocidade e danos mecânicos ou elétricos.
Resposta
O motor entra em regime de enfraquecimento de campo: surge um pico de corrente e torque, o rotor acelera até uma velocidade muito maior e estabiliza nesse novo patamar, correndo o risco de supervelocidade se não houver limitação.