Partindo da premissa que um motor CC em derivação já está funcionando com carga e com uma certa rotação, o quê acontece se você aumentar a carga, dentro dos seus limites operacionais?
Passo 1
O enunciado diz que temos um motor CC em derivação (shunt) já em funcionamento, alimentado por tensão constante, com sua corrente de campo estabelecida e girando a uma certa velocidade sob carga. A pergunta é: o que ocorre se aumentarmos a carga (dentro dos limites do motor)? Para responder vamos usar dois pontos da teoria de motores CC:
- A relação entre torque e corrente de armadura
- A equação de tensão (e a força contraeletromotriz)
Passo 2
Em regime permanente o torque desenvolvido
pelo motor equilibra o torque da carga
. A equação do torque num motor CC em derivação é
onde
é constante do motor,
é o fluxo de campo (quase constante em derivação) e
é a corrente de armadura. Se aumentamos
, o motor precisa de mais torque para manter equilíbrio.
Passo 3
Para produzir maior torque
sem alterar
, a única variável que pode subir é
. Ou seja, ao aumentarmos a carga o motor “puxa” mais corrente de armadura para elevar o torque:
Passo 4
No instante em que a carga aumenta, o torque exigido supera o torque disponível e o motor desacelera ligeiramente. Essa desaceleração faz cair a força contraeletromotriz (FCCM)
, pois
e
(velocidade angular) diminui. Como a tensão de alimentação
é fixa, a queda de
provoca um aumento momentâneo da tensão líquida
sobre a resistência de armadura
, elevando a corrente:
Passo 5
O aumento de
gera maior torque, fazendo o motor retomar o giro até um novo ponto de equilíbrio entre torque e carga. Nesse novo regime:
- A velocidade
fica ligeiramente menor do que antes do acréscimo de carga. - A corrente de armadura
fica maior para suprir o torque extra. - A corrente de campo praticamente não se altera, pois está em derivação e a tensão é constante.
Resposta
Ao aumentar a carga, o motor desacelera momentaneamente, a FCCM cai, o que eleva a corrente de armadura e, portanto, o torque. Em seguida o motor estabiliza numa rotação um pouco menor, com armadura circulando mais corrente para dar o torque adicional.