Ferramenta computacional didática para simulação de máquinas elétricas de corrente contínua em conexão composta com derivação longa

Ana Carolina Silva Castro, Mariana Guimarães dos Santos, Patrick Santos de Oliveira, Ana Paula Lima dos Santos, Gustavo Lobato Campos

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As máquinas elétricas estão presentes em quase todas as atividades que envolvem a manipulação de cargas em ambientes industriais, comerciais e residenciais. Assim, o estudo do funcionamento destes dispositivos é fundamental para diversos cursos de graduação, como o curso de engenharia elétrica e o de controle e automação, por exemplo. Neste contexto, a associação entre os conhecimentos teóricos e práticos auxilia no estudo dos alunos e na forma de lecionar dos professores. No entanto, muitas vezes não é possível realizar todas as situações teóricas nos laboratórios. Nestes casos, a utilização da simulação computacional surge como uma ferramenta eficiente, capaz de apresentar as curvas fundamentais para o estudo das máquinas de forma didática e para todas as condições de carga existentes. Desta forma, esse artigo apresenta resultados de simulação computacional de máquinas elétricas de corrente contínua (motores e geradores), realizada na ferramenta MATLAB®, na configuração composta em derivação longa. O modelo desenvolvido é baseado nas equações de regime permanente de tais equipamentos e o objetivo é obter curvas práticas, facilmente encontradas nas principais literaturas do ramo. A ferramenta computacional desenvolvida é validada por meio de comparação com curvas da literatura, apresentando concordância satisfatória.

Palavras-chave: Ferramenta didática. Máquinas elétricas de corrente contínua. MATLAB®.

Abstract

Didactic computational tool for simulation of continuous current electric machines composed in long derivation

The electrical machines are present in almost all the activities that involving the handling of loads in industrial, commercial and residential environments. Thus, the study of the operation of these devices is fundamental for several undergraduate courses, such as the electrical engineering course and the control and automation course, for example. In this context, the association between theoretical and practical knowledge assists in the study of students and in the way teachers teach. However, it is often not possible to perform all theoretical situations in laboratories. In these cases, the use of computational simulation appears as an efficient tool, able to present the fundamental curves for the study of the machines in a didactic way and for all the existing load conditions. In this way, this article presents results of computational simulation of electric machines of direct current (motors and generators), realized in the tool MATLAB®, in the compound configuration in long derivation. The model developed is based on the permanent regime equations of such equipment and the objective is to obtain practical curves, easily found in the main literature of the field. The computational tool developed is validated by means of comparison with curves of the literature presenting satisfactory agreement.

Keywords: Didactic tool. Electric current machines. MATLAB®.



Palavras-chave


Ferramenta didática; máquinas elétricas de corrente contínua; MATLAB®.

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DOI: http://dx.doi.org/10.29069/forscience.2019v7n1.e584

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