Motores Cc

(SENAI) – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Eletroeletrônica

Motores de Corrente Contínua.

 

Introdução

Os motores de corrente contínua 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).

O estator é composto de uma estrutura ferromagnética com os polos salientes, onde são enroladas as bobinas, que irão formar o campo. Já o rotor é um eletroímã que possui em sua constituição um núcleo, normalmente de ferro com enrolamentos em sua superfície, que recebem alimentação de um sistema de comutação. A comutação é obtida através de um comutador, ligado ao eixo do rotor, cuja superfície possui forma cilíndrica com lâminas, as quais são conectados os enrolamentos e também por escovas fixas, que pressionam o comutador e que são alimentadas eletricamente.

Os ímãs são polarizados, com uma extremidade positiva e outra negativa. A atração entre os polos opostos e a repulsão dos polos semelhantes pode ser facilmente sentida, mesmo com ímãs relativamente fracos. Um motor de corrente contínua utiliza essas propriedades para converter eletricidade em movimento. Como os ímãs dentro do motor atraem e repelem um ao outro, o motor é capaz de girar continuamente.

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.

 

Partes constituintes da máquina de corrente contínua

Rotor (armadura)

Parte girante, montada sobre o eixo da máquina, construído de um material ferromagnético envolto em um enrolamento chamado de enrolamento de armadura e o anel comutador. Este enrolamento suporta uma alta corrente em comparação ao enrolamento de campo e é o circuito responsável por transportar a energia proveniente da fonte de energia.

Anel comutador

Responsável por realizar a inversão adequada do sentido das correntes que circulam no enrolamento de armadura, constituído de um anel de material condutor, segmentado por um material isolante de forma a fechar o circuito entre cada uma das bobinas do enrolamento de armadura e as escovas no momento adequado. O anel é montado junto ao eixo da máquina e gira junto com a mesma. O movimento de rotação do eixo produz a comutação entre os circuitos dos enrolamentos.

Estator (Campo ou excitação)

Parte estática da máquina, montada em volta do rotor, de forma que o mesmo possa girar internamente. Também é constituído de material ferromagnético, envolto em um enrolamento de baixa potência chamado de enrolamento de campo que tem a função apenas de produzir um campo magnético fixo para interagir com o campo da armadura. Em algumas máquinas comercializadas no mercado é possível encontrar enrolamentos de compensação que tem como função compensar o efeito desmagnetizante da reação de armadura e enrolamentos de comutação que tem como função diminuir o faiscamento no anel comutador.

Escovas

Peças de carvão responsáveis por conduzir a energia para o circuito do rotor.

 

COMO FUNCIONAM OS MOTORES

Os motores de corrente contínua (CC) ou motores DC (Direct Current), como também são chamados, são dispositivos que operam aproveitando as forças de atração e repulsão geradas por eletroímãs e imãs permanentes.

Conforme sabemos, se fizermos passar correntes elétricas por duas bobinas próximas, os campos magnéticos criados poderão fazer com que surjam forças de atração ou repulsão.

A ideia básica de um motor é montar uma bobina entre os polos de um imã permanente ou então de uma bobina fixa que funcione como tal.

Partindo então da posição inicial, em que os polos da bobina móvel (rotor), ao ser percorrido por uma corrente, estão alinhados com o imã permanente temos a manifestação de uma força de repulsão. Esta força de repulsão faz o conjunto móvel mudar de posição, com a repulsão o rotor tende a girar.

A tendência do rotor é dar meia volta para seu polo Norte se aproxime do polo Sul do imã permanente. Da mesma forma, seu polo Sul se aproximará do polo Norte pelo qual será atraído.

No entanto, no eixo do rotor, por onde passa a corrente que circula pela bobina, existe um comutador. A finalidade deste comutador é inverter o sentido da circulação da corrente na bobina, fazendo com que os polo mudem, com a inversão de polaridade os polos do rotor mudam.

O resultado disso será uma