CARACTERÍSTICA DO GERADOR DE CORRENTE CONTÍNUA EM VAZIO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - UFC 
 
CENTRO DE TECNOLOGIA - CT 
 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DEE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO DE MÁQUINAS ELÉTRICAS I 
 
 
 
Relatório da Prática 01 
CARACTERÍSTICA DO GERADOR DE CORRENTE 
CONTÍNUA EM VAZIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fortaleza 
 
(15/03/2018) 
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SUMÁRIO 
 
 
 
1. OBJETIVOS _______________________________________________ 3 
2. MATERIAL UTILIZADO _____________________________________ 3 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ____________________________ 4 
4. QUESTIONÁRIO ___________________________________________ 7 
5. CONCLUSÃO ______________________________________________ 9 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS _____________________________ 9 
 
 
 
 
3 
 
1. OBJETIVOS 
 
 Levantar a característica do gerador de corrente continua. 
 Observar os efeitos da saturação. 
 Observar os efeitos do magnetismo residual. 
 
2. MATERIAL UTILIZADO 
 
 1 Gerador de Corrente Contínua; 
 1 Motor de Indução Trifásica (MIT); 
 Reostatos de 4400 Ohms; 
 1 Voltímetro Analógico CC (0 – 500 V); 
 1 Amperímetro Analógico CC (0 – 2 A). 
 
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3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Para se obter as características do gerador de corrente contínua (CC) 
funcionando a vazio foi realizado o experimento de acordo com o esquemático 
mostrado na figura 1. 
Figura 1 – Esquemático utilizado para ensaio do gerador CC em vazio. 
 
Fonte: Disciplina de Máquinas I - Guia de práticas de laboratório. Daher, 2018. 
 
 
Foi realizado o teste dos diodos que compõem o retificador trifásico disponível 
na bancada. Com o auxilio de um multímetro, colocou-se a ponteira de teste negativa no 
borne de saída positiva do retificador e com a ponteira positiva verificou-se os três 
bornes de entrada, analisando se existia continuidade de corrente. Após esse teste, foi 
possível concluir que os três diodos superiores funcionam da maneira correta. 
 Para testar os diodos inferiores, colocou-se a ponteira de teste positiva no borne 
de saída negativo do retificador e com a ponteira de teste negativa averiguou-se os 
bornes de entrada, verificando o funcionamento correto deles. 
 Foram identificados os terminais do gerador CC. Os terminais do enrolamento 
de campo série e do enrolamento de campo paralelo do gerador CC utilizado estão 
disponíveis através de dois pares de bornes conforme representado na Figura 2. 
 
 
 
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Figura 2 – Representação dos bornes do gerador CC. 
 
Fonte: O próprio autor. 
 
 O enrolamento de campo paralelo possui uma resistência maior do que os 
enrolamentos de campo série e de armadura, pois é feito de mais espiras. 
Usando um multímetro na função ohmímetro, foi verificada a resistência entre 
os terminais de cada par. Na tabela 1, estão os resultados obtidos. 
 
Tabela 1 – Identificação dos bornes do gerador CC 
BORNES RESISTÊNCIA ENROLAMENTO 
Azul 365 Ω Campo paralelo 
Preto 6,5 Ω Campo série 
Vermelho 25 Ω Armadura 
Fonte: O próprio autor 
 
 Pelos resultados da tabela 1, verificou-se que os pares de bornes azul e preto 
correspondem, respectivamente, aos terminais dos enrolamentos de campo paralelo e 
campo série. Os bornes vermelhos correspondem ao enrolamento de armadura. 
 Em seguida foi acionado o gerador CC no modo de excitação independente, no 
qual foi necessário o uso de uma fonte externa para alimentar o enrolamento de campo. 
Essa fonte por ser outro gerador CC, um retificador ou até mesmo uma bateria. 
 O ensaio do gerador CC à vazio foi realizado com a velocidade de rotação de 
1797 rpm, essa velocidade foi medida com o auxilio de um tacômetro colocado na ponta 
do eixo. 
 Em seguida, iniciando com corrente de campo nula foram levantados dados do 
ensaio onde: 
 Va1 é a tensão de armadura verificada com o aumento da corrente de 
campo; 
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 Va2 é a tensão de armadura verificada à medida que a corrente de campo 
se reduz. 
Os dados obtidos estão expostos na tabela 2. 
 
Tabela 2 – Corrente de campo e tensão de armadura medidos experimentalmente 
If (mA) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 
Vsub(V) 12,91 37,32 66,9 109,3 139,7 172,7 201,8 226,5 240,3 261,5 270 
Vdes(V) 12,66 45,1 85,2 127,0 155,4 183,3 211,3 228,8 246,1 260,5 270 
Fonte: O próprio autor 
 
Durante o ensaio não foi ultrapassado os 270 V como indicado no manual da 
prática. 
Inverteu-se a alimentação dos terminais do enrolamento de campo e as medidas 
foram refeitas como mostra a tabela 3. 
 
Tabela 3 – Corrente de campo e tensão de armadura medidos com polaridade dos enrolamentos invertida 
If (mA) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 
Vsub(V) 12,47 20,72 61,94 101,5 139,7 175,2 198,5 223,5 244,5 259,7 270 
Vdes(V) 12,16 50,68 89,5 126,3 158,8 182,9 206,9 230,6 246,5 262,6 270 
Fonte: O próprio autor 
 
 Durante toda a medição foi utilizado um voltímetro digital para se obter maior 
precisão nas medidas. 
 
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4. QUESTIONÁRIO 
 
1. A partir dos dados obtidos, traçar as curvas características obtidas, 
incluindo seus comentários. 
 
Utilizando o Excel foram implementados os dados das tabelas 2 e 3 a fim de 
obter a curva característica do gerador CC a vazio para cada caso. 
 
Figura 3 – Curva característica do Gerador CC em vazio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: o próprio autor. 
 
Figura 4 – Curva característica do Gerador CC com polaridade dos enrolamentos de campo invertida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: o próprio autor. 
0
50
100
150
200
250
300
0 100 200 300 400 500
E a
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 [V
] 
If - Corrente no enrolamento de Campo [mA] 
Curva característica do Gerador CC em 
vazio 
Va1
Va2
-50
0
50
100
150
200
250
300
0 100 200 300 400 500
E a
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A
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 [V
] 
If - Corrente no enrolamento de Campo [mA] 
Curva Característica do Gerador CC em 
vazio 
Va1
Va2
8 
 
Analisando os gráficos das figuras 3 e 4 foi possível notar o fenômeno de 
histerese, já que a curva acima demonstra uma maior tensão de campo para uma mesma 
corrente devido ao prévio alinhamento dos domínios magnéticos, contudo ao final do 
ciclo fica explicito a incapacidade do circuito magnético da maquina de manter o 
magnetismo remanescente possivelmente devido ao desgaste. 
 
2. Tendo como referência as curvas obtidas, comente sobre os seguintes 
assuntos: histerese, magnetismo residual e saturação magnética. 
 
Histerese se deve pela dificuldade que materiais eletromagnéticos apresentam ao 
realinhamento dos domínios magnéticos oque resulta numa necessidade de maior 
energia pra retornar os mesmos para o estado anterior e isso pode ser notado nos 
gráficos anteriores que quando a corrente de campo começa a ser reduzida a tensão nos 
terminais da armadura assume valores maiores do que quando a corrente de campo 
estava crescendo. 
O magnetismo residual ocorre quando um material ferromagnético é submetido 
gradativamente a um campo magnético e seus domínios magnéticos começam a se 
alinhar com o campo externo, ao desligar o campo externo os domínios magnéticos do 
material tendem a retornar a sua posição natural, porém alguns permanecem alinhados 
com o campo magnético externo a esse efeito dá-se o nome de magnetismo residual. 
Pelos gráficos do item anterior podemos notar que quando o valorde corrente de campo 
é reduzido à zero ainda existe uma tensão nos terminais da armadura, isso se deve ao 
magnetismo residual da máquina. 
A saturação se deve pela característica magnética dos materiais ferromagnéticos 
de possuírem uma quantidade limitada de domínios magnéticos e nota-se pelo 
experimento que a partir de certo ponto mesmo aumentando bastante a corrente de 
campo a tensão de armadura aumenta muito pouco devido a saturação. 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Ao final desta prática foi possível obter conhecimentos a cerca do 
funcionamento do motor CC operando como gerador, primeiramente seu funcionamento 
com a corrente de campo zerada e logo então com a variação do mesmo por meio de um 
reostato. Monitorando a corrente de campo e a tensão de armadura foi possível traçar 
experimentalmente o gráfico de histerese e por fim obtemos conhecimentos a cerca da 
variação do sentido de rotação do gerador podendo essa ser variada pela alteração no 
sentido da corrente de campo. 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
[1] FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY JR, C.; KUSKO, A. Máquinas Elétricas, Mc 
Graw Hill do Brasil, 1975.