Verifique se cada afirmação apresentada a seguir é verdadeira ou falsa.
A velocidade do motor CC é facilmente controlada a partir do ajuste da tensão de alimentação. Resposta: V.
A velocidade do motor CC é facilmente controlada a partir do ajuste da tensão de alimentação. Resposta: V.
Passo 1
O que o enunciado pede: verificar se a afirmação abaixo é verdadeira ou falsa.
A afirmação dada: “A velocidade do motor CC é facilmente controlada a partir do ajuste da tensão de alimentação.”
Informações fornecidas pelo enunciado: nenhuma adicional (apenas a afirmação).
Objetivo: decidir Verdadeiro (V) ou Falso (F) e justificar, explicando por que a afirmação é ou não correta.
Objetivo: decidir Verdadeiro (V) ou Falso (F) e justificar, explicando por que a afirmação é ou não correta.
Passo 2
Conceitos básicos e fórmulas que vamos usar (explicação didática, passo a passo).
-
Num motor CC (motor de corrente contínua) há duas quantidades fundamentais relacionadas com sua operação:
- A força eletromotriz induzida
, que aparece no enrolamento do rotor quando ele gira dentro do campo magnético. - O torque eletromagnético
que o motor produz.
- A força eletromotriz induzida
-
As relações clássicas (para um motor CC idealizado) são:
onde:
-
é a força contraeletromotriz (V), -
é uma constante do motor (depende de construção: número de espiras, dimensões, etc.), -
é o fluxo magnético por polo (Wb) — controla a intensidade do campo, -
é a velocidade angular (rad/s), -
é o torque (N·m), -
é a corrente de armadura (A). -
A equação do circuito da armadura (ley de Ohm aplicada à armadura) é:onde:
-
é a tensão aplicada à armadura (V), -
é a resistência da armadura (Ω).
-
Passo 3
Isolando a velocidade
a partir das equações acima: substitui-se
na equação do circuito da armadura.
Da primeira equação:
Da equação do circuito:
Isolando
:
Explicação do que isso significa, de forma prática:
- Para um dado torque de carga o motor demanda uma certa corrente
. - Se o fluxo
for mantido aproximadamente constante (caso típico de motores shunt ou separadamente excitados, onde o campo é alimentado independentemente e mantido estável), a velocidade depende diretamente da tensão aplicada (com correção pelo termo de queda na armadura). - Em muitos regimes de operação,
é pequeno e é uma correção relativamente pequena, então, aproximadamente, ou seja, velocidade proporcional à tensão de alimentação quando o fluxo é constante.
Passo 4
Interpretação prática — por que se diz que a velocidade é “facilmente controlada” por
:
- Em motores CC de excitação separada ou shunt, manter
constante é natural: o enrolamento de campo é alimentado por uma fonte separada ou pela mesma fonte com corrente estabilizada. Nesses motores, variar (a tensão da armadura) altera de forma previsível e quase linear — portanto é um método simples e eficaz de controle de velocidade. - Na prática industrial usa-se hoje controle por chaveamento (PWM / conversores chopper) para variar efetivamente a tensão média aplicada à armadura, obtendo controle preciso e eficiente da velocidade sem grande dissipação em resistores.
Passo 5
Limitações e exceções importantes (não deixe de mencionar para saber usar isso na prova):
- Se o fluxo
variar (por exemplo em motores série, onde o mesmo circuito fornece armadura e campo), a relação entre e deixa de ser simples porque depende da corrente . Em motor série a velocidade pode variar fortemente com a carga e pode ter comportamento perigoso em vazio (velocidade muito alta). Portanto, para motores série o controle somente pela tensão de alimentação não é “facilmente” previsível e seguro. - Para altas precisões, o termo
(queda de tensão na armadura) e efeitos como saturação magnética, aquecimento, reação de armadura e perdas mecânicas estragam a proporcionalidade perfeita; mas isso não impede o uso prático do controle por tensão. - Outra forma de controle é variar o fluxo
(controle por campo): a partir de , reduzir aumenta (field weakening) — método usado para aumentar velocidade acima da nominal, porém reduz a capacidade de torque disponível. Então existem estratégias alternativas, cada uma com vantagens/desvantagens.
Passo 6
Resumo e conclusão didática, para você fixar na prova:
- Para motores CC de excitação separada ou shunt — que são os casos mais comuns quando se fala em controle de velocidade de motores CC — a velocidade é de fato facilmente controlada pela variação da tensão de armadura
. É por isso que em exercícios e aplicações práticas a afirmação é considerada verdadeira. - É importante mencionar exceções (motor série, comportamento sem carga, efeitos não lineares), mas a afirmação geral é aceita como verdadeira no contexto usual.
Resposta
V