MOTORES DE CORRENTE CONTINUA

Introdução

O objetivo deste trabalho é apresentar de forma simples o tema motores elétricos de corrente continua e alternada. Especificando esse assunto, será apresentando o funcionamento e constituição do motor de corrente continua, as classificações e a reversibilidade da maquina de corrente continua.

Os motores de corrente alternada será separado em duas partes, sendo: Motores A.C. síncronos e Motores A.C. de indução.

MOTORES DE CORRENTE CONTINUA

Os motores de corrente contínua (CC) são motores elétricos bastante simples que utilizam energia elétrica e um campo magnético para produzir torque, com a rotação do motor. Na sua forma mais simples, um motor de corrente contínua requer dois imãs de polaridades opostas e uma bobina elétrica, que atua como um eletroímã. As forças eletromagnéticas repelentes e atraentes dos ímãs são responsáveis por fornecer o torque que faz com que o motor de corrente contínua possa rotacionar. Sua composição sempre será de duas estruturas magnéticas, o estator (enrolamento de campo ou imã permanente) e o rotor (enrolamento de armadura).

Um motor de corrente contínua requer pelo menos um eletroímã. Esse eletroímã muda o fluxo de corrente que o motor necessita, mudando a sua polaridade para manter o motor em funcionamento. Os ímãs podem ser permanentes ou eletromagnetos. Muitas vezes, o eletroímã está localizado no centro do motor e gira dentro do ímã permanente, mas esta configuração nem sempre é necessária.

Dependendo da aplicação que o motor de corrente contínua terá, geralmente são eles, os motores, que apresentam a melhor relação custo benefício, confiabilidade, dinâmica de controle, pois operam em quatro quadrantes, com baixo custo, possuem alto torque na partida e em baixas rotações, o ciclo permanece contínuo mesmo em baixas rotações, podem variar a velocidade com extrema facilidade, entre outras vantagens, porém como todo equipamento, este tipo de motor também apresenta algumas desvantagens, pois os motores de corrente contínua são maiores e mais caros, que outros motores de indução utilizados para a mesma aplicação. Há também uma necessidade de manutenção periódica, principalmente nos comutadores, na geração de arcos e faíscas devido à comutação por agente mecânico, não permitindo sua utilização em ambientes perigosos, e a partida requer necessidade especial, mesmo para motores de pequeno porte.

Os motores de C.C. são utilizados em máquinas de barbear, carros elétricos, máquinas de papel, bobinadeiras, laminadores, máquinas de impressão, prensas, elevadores, extrusoras, entre outros equipamentos industriais.

Classificação dos motores de corrente contínua

São motores de custo elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito mais alto da instalação.

Funcionamento e Constituição do motor de corrente contínua

O motor CC é constituído por circuito indutor, circuito induzido e circuito magnético. Sendo constituído por elementos fixos e moveis, da se o nome de estator a parte fixa do motor e o nome rotor a parte móvel do mesmo. No caso do motor CC o circuito indutor encontra – se no estator e o circuito induzido no rotor. O circuito induzido é constituído por um enrolamento envolvendo um núcleo ferromagnético laminado, isto é, dividido em chapas entre si.

Constituição. Dínamo: princípio de funcionamento; tipos de excitação; curvas características; potência e rendimento. Motor de corrente contínua: tipos de excitação; curvas características; potência e rendimento

Reversibilidade da máquina de corrente contínua

As maquinas de CC podem funcionar como Geradores mais conhecidos por dínamos ou motores a diferença e que os geradores recebem energia mecânica e convertem em energia elétrica os motores recebem energia elétrica e convertem em energia mecânica.

MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA

Neste tipo de motor, o fluxo magnético do estator é gerado nas bobinas de campo pela corrente alternada da fonte de alimentação monofásica ou trifásica, portanto trata-se de um campo magnético cuja intensidade varia continuamente e cuja polaridade é invertida periodicamente. Quanto ao rotor, há dois casos a considerar:

 Motores Síncronos

No motor síncrono, o rotor é constituído por um imã permanente ou bobinas alimentadas em corrente contínua mediante anéis coletores. Neste caso, o rotor gira com uma velocidade diretamente proporcional a frequência da corrente no estator e inversamente proporcional ao número de pólos magnéticos do motor. São motores de velocidade constante e constitui-se a sua principal aplicação.

São utilizados somente para grandes potências devido ao seu alto custo de fabricação.

A seguinte equação define a velocidade síncrona ns deste tipo de motor:

Ns = 120 f / p

Onde:

ns: velocidade síncrono (rpm )

f: frequência da corrente do rotor ( Hz)

p: número de pólos magnéticos do motor

Motores Assíncronos ou Indução

No motor assíncrono ou de indução, o rotor possui vários condutores conectados em curto-circuito no formato de uma "gaiola de esquilo", conforme a imagem abaixo.

[pic 1][pic 2]

Figura 1: Rotor Gaiola de Esquilo.

O campo magnético variável no estator induz correntes senoidais nos condutores da gaiola do rotor, figura 1. Estas correntes induzidas, por sua vez, criam um campo magnético no rotor que se opõe ao campo indutor do estator (Lei de Lenz). Como os pólos iguais se repelem, então há uma força no sentido de giro no rotor. O rotor gira com uma velocidade n um pouco inferior à velocidade síncrona, isto é, a velocidade da corrente do campo. Como é um pouco inferior, diz que este motor é assíncrono, isto é, sem sincronia. Observe que este motor não consegue partir, isto é, acelerar desde a velocidade zero até a nominal. As forças que atuam nas barras curto-circuitas se opõem uma à outra, impedindo o giro. Então, na partida, utiliza-se uma bobina de campo auxiliar, defasada de 90 graus das bobinas de campo principal, que cria um campo magnético auxiliar na partida. Assim, o fluxo resultante inicial está defasado em relação ao eixo das abscissas, e produz um torque de giro (par binário). Após a partida, não há mais a necessidade do enrolamento auxiliar, pois a própria inércias do rotor compõem forças tais que mantém o giro.