Os três principais tipos de motores CC são classificados com base em seu método de excitação (ou seja, a geração do campo magnético do estator), a saber: motor CC excitado separadamente, motor CC excitado em paralelo e motor CC excitado em série.
Eles apresentam diferenças significativas em estrutura, características e cenários de aplicação, como segue:
1. Motor DC excitado separado
princípio fundamental
O enrolamento de excitação do estator (a bobina que gera o campo magnético) é alimentado por uma fonte de alimentação CC independente, que é diferente do enrolamento de armadura do rotor (a bobina que gera o torque eletromagnético).
Os circuitos dos dois são separados um do outro e não interferem um no outro.
Principais características
Alta precisão de controle: a corrente de excitação e a corrente de armadura podem ser ajustadas independentemente, de modo que o controle de velocidade e torque é muito preciso.
Ampla faixa de velocidade: Ajustando a corrente de excitação, uma ampla faixa de regulação de velocidade pode ser alcançada acima ou abaixo da velocidade nominal.
Alto custo: Devido à necessidade de fonte de alimentação de excitação independente adicional, o custo inicial do equipamento e a complexidade do circuito são maiores.
Aplicações típicas
Adequado para cenários que exigem alta precisão de controle, como:
Máquinas-ferramentas industriais (tornos, fresadoras, etc.)
Sistema servo de robô
Controle de tração de veículos elétricos
2. Motor CC de enrolamento em derivação
princípio fundamental
O enrolamento de excitação do estator é conectado em paralelo com o enrolamento da armadura do rotor, e eles compartilham a mesma fonte de alimentação CC.
A resistência do enrolamento de excitação é alta, então a corrente de excitação que flui é pequena e estável.
Principais características
Velocidade estável: quando a carga muda, a flutuação da velocidade é mínima e permanece quase constante (como a corrente de excitação não é afetada pela carga, a intensidade do campo magnético é estável).
Torque moderado: O torque de partida é moderado, adequado para equipamentos que funcionam sem problemas e não é adequado para partidas com cargas pesadas.
Estrutura simples: não há necessidade de fonte de alimentação de excitação independente, fácil manutenção e menor custo do que outros motores de excitação.
Aplicações típicas
Adequado para dispositivos que exigem velocidade de rotação estável, como:
Bomba de água centrífuga, ventilador de ventilação
Correia transportadora, compressor
Máquinas de impressão, máquinas têxteis
3. Motor DC Série Won
princípio fundamental
O enrolamento de excitação do estator é conectado em série com o enrolamento de armadura do rotor, e a mesma corrente flui através do enrolamento de excitação e do enrolamento de armadura, de modo que a intensidade do campo magnético é proporcional à corrente de armadura.
Principais características
Torque de partida extremamente alto: durante a partida, a corrente de armadura está no máximo e o campo magnético é o mais forte, o que pode gerar um torque de partida muito superior ao de outros tipos de motores CC.
A velocidade muda drasticamente com a carga: quando a carga é reduzida, a velocidade aumenta bruscamente (e pode até danificar o motor devido ao “voo”);
Quando a carga aumenta, a velocidade diminui significativamente.
Estrutura robusta: O enrolamento de excitação tem baixa resistência, poucas voltas, estrutura simples e durável, adequada para condições de trabalho adversas.
Aplicações típicas
Adequado para equipamentos pesados que exigem torque de partida excessivo, como:
Locomotivas elétricas, bondes
Guindaste, guincho
Motor de arranque de motor de combustão interna (como motor de arranque de carro)