Eletricidade No Acionamento Elétrico

Como se pode converter energia elétrica

em energia mecânica? Considere a situação descrita a seguir.

Tic-tac, blamp-blump, zuuuummmm... São as máquinas em movimento.

É o movimento automatizado das máquinas que substitui na prática

o trabalho humano.

Vamos examinar o trabalho mecânico das máquinas. Quando as lâminas de

um liquidificador giram para triturar uma fruta, ou quando um robô ergue uma

peça, podemos dizer que essas máquinas estão desenvolvendo sua capacidade

de trabalho mecânico, isto é, sua energia mecânica. Mas energia é alguma coisa

muito séria para ser produzida por uma máquina.

Em geral, as máquinas não produzem energia. Elas apenas convertem a energia

que recebem em outra forma de energia. As máquinas elétricas convertem energia

elétrica em energia mecânica para poderem trabalhar. Pode reparar: o liquidificador

tem lá um motorzinho que gira quando ligado na tomada, o robô tem motores

elétricos que são acionados para movimentar mecanismos que erguem, giram,

agarram e soltam. E outras máquinas também possuem motores elétricos que são

os responsáveis pela conversão da energia elétrica em energia mecânica.

Nesta aula, vamos estudar o princípio de funcionamento dos motores

elétricos, tão importantes para a automação de equipamentos e processos de

fabricação quanto os motores a combustão para os automóveis. Sem eles,

simplesmente não haveria automação. Apresentaremos também alguns dos

modelos de motores elétricos existentes, destacando suas diferenças e aplicações.

Princípio

de funcionamento

O funcionamento dos motores

se baseia num princípio físico

relativo ao campo magnético

gerado ao redor de um condutor

quando percorrido por uma corrente

elétrica.

Eletricidade:

acionamento de

motores elétricos

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A U L A

Um problema

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A U L A Campos magnéticos de mesma polaridade se repelem e campos magnéticos

de polaridade diferente se atraem.

A finalidade de um motor elétrico é gerar movimento. Assim, sua construção

deve prever peças móveis que se movimentem de acordo com o campo

magnético gerado pela corrente elétrica que percorre os condutores do motor.

Os elementos básicos de um motor são:

Estator - pelo nome, podemos deduzir que se trata de uma parte fixa.

Nesta parte do motor normalmente existem campos magnéticos fixos, criados

por ímãs permanentes ou eletroímã.

Rotor - é uma parte móvel do motor, ligada ao eixo de transmissão de

movimento. Nesta parte do motor normalmente existem bobinas, percorridas

por correntes elétricas que geram campos magnéticos. Em função da polaridade,

os campos magnéticos submetem o rotor a forças de atração e repulsão,

produzindo o movimento giratório do rotor.

Coletor ou comutador - esta parte do motor liga as bobinas à rede elétrica,

de modo que o rotor se movimenta sem curtos-circuitos nos fios ligados

à rede elétrica.

Bobinas - são enrolamentos de condutores percorridos por corrente

elétrica. Devido ao fluxo de elétrons, os enrolamentos ficam submetidos

a um campo magnético que interage com o campo magnético do estator,

gerando o movimento desejado.

Escovas – são contatos do comutador.

Em resumo, o magnetismo de ímãs em movimento gera corrente elétrica em

circuitos fechados ou bobinas de condutores. Também ocorre o efeito contrário:

corrente elétrica num condutor gera magnetismo ao seu redor, formando

um campo magnético.

Campo

magnético: espaço

localizado ao redor

de um ímã ou de

um fio percorrido

por corrente

elétrica, e no qual

ocorrem fenômenos

magnéticos de

atração e repulsão

entre corpos.

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Os motores são construídos para que se possa aproveitar os efeitos magnéticos A U L A

da corrente elétrica.

Motores de corrente contínua

Como você pode ver na figura a seguir, o motor de corrente contínua

é constituído de uma parte fixa e outra móvel.

A parte fixa, que chamamos de estator, possui peças fixas (sapatas polares)

em torno das quais