Maquinas Elétricas kosow

Roteiro 1

Introdução

 Motores de corrente contínua (Motores C.C.) são amplamente utilizados em várias aplicações que se encontram aplicadas no dia-a-dia da sociedade. Desde os liquidificadores nas cozinhas, até os freios ABS dos carros, dentre diversas aplicações na área a robótica, o leque de aparelhos e utilidades que têm em sua composição um motor c.c. é muito amplo no mundo de hoje. Esta característica também se verifica, com grande evidência, na indústria automobilística, devido ao grande avanço dos carros elétricos.

1. TEMA 1.1.1 ASPECTOS HISTÓRICOS

Os motores c.c., segundo Seale (2001), existem basicamente para converter energia elétrica em energia mecânica. Isto é conseguido quando dois campos eletromagnéticos interagem; um estacionário e outro adjunto a uma parte móvel. Os motores c.c. têm um potencial para torques bem altos (mas isso depende do tamanho do motor em questão), são fáceis de miniaturizar, e têm fácil ajuste de velocidade através do ajuste da sua fonte de tensão. Eles são não só os mais simples, mas também os mais antigos motores. Seale (2001) também lembra que os princípios básicos da indução eletromagnética foram descobertos no século XVII por Oersted, Gauss e Faraday. Em 1820, Hans Cristian Oersted e Andre Marie Ampére descobriram que uma corrente elétrica produzia um campo magnético. Nos quinze anos seguintes foram realizadas várias experimentações e inovações que acabaram levando a um motor rotativo c.c. simples. Michael Faraday comprovou, em 1821, através de um experimento, a teoria de Oersted e Ampère de que um condutor carregando uma corrente produz um campo magnético circular ao seu redor. Dez anos depois, Joseph Henry melhorou o experimento de Faraday criando um mecanismo que repelia e atraía uma haste móvel, utilizando pilhas e ímãs. O primeiro motor rotativo surgiu um ano depois do experimento de Henry, inventado por William Sturgeon, que criou o comutador, e assim um motor que continha essencialmente todos os elementos de um motor c.c. moderno.

1.1.2 PRINCÍPIOS BÁSICOS MOTOR C.C

Os princípios de funcionamento de um motor c.c. com ímãs permanentes são demonstrados a seguir (MABUCHI MOTOR, 2002). O princípio básico da força eletromotriz é demonstrado na Figura 1.

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Figura 1 – Princípio básico da força eletromotriz

Fonte: Adaptado de MABUCHI MOTOR (2002)

A direção do fluxo magnético produzido pelos ímãs permanentes é sempre do polo norte para o polo sul. Quando um condutor é colocado dentro de um campo magnético e uma corrente flui pelo condutor, o campo magnético e a corrente interagem entre si produzindo uma força. Ela é chamada de força eletromotriz. A regra da mão esquerda de Fleming determina a direção da corrente, da força eletromotriz e do fluxo magnético. Estica-se os dedos polegar, indicador e médio da mão esquerda como mostrado na Figura 2. Quando o dedo médio está na direção da corrente e o indicador na direção do fluxo, a direção da força é dada pelo polegar.

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Figura 2 – Regra da mão esquerda de Fleming

Fonte: Adaptado de MABUCHI MOTOR (2002)

Os campos magnéticos produzidos pela corrente e pelos ímãs permanentes produzem a força eletromotriz. Quando a corrente flui no condutor em direção ao leitor, um campo magnético no sentido anti-horário será produzido ao redor do fluxo da corrente, de acordo com a regra do parafuso da mão direita (Figura 3).

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Figura 3 – Regra do parafuso da mão direita

Fonte: Adaptado de MABUCHI MOTOR (2002)

       Os campos magnéticos produzidos pela corrente e pelos ímãs permanentes interferem um no outro. As linhas de fluxo magnético distribuídas na mesma direção agem para aumentar sua força, enquanto que o fluxo distribuído na direção oposta age diminuindo sua força (Figura4).