Os Motores Elétricos

[pic 1]UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho

Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica

Max

Motores Elétricos

CABO DE SANTO AGOSTINHO/PERNAMBUCO

Maio – 2021.

[pic 2]UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho

Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica

Motores Elétricos

        

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CABO DE SANTO AGOSTINHO/PERNAMBUCO

Maio – 2021.

Motores Elétricos

Em 1866, nasceu a primeira máquina elétrica, vinda pelo alemão Werner Siemes, com o primeiro gerador de corrente contínua com uma potência aproximada de 30 watts, que também podia operar como motor, ao ser aplicado uma corrente contínua.

Motores elétricos são máquinas que convertem energia elétrica em energia mecânica, mais precisamente, movimento rotativo. São bastante versáteis, não poluentes, de baixo custo, e alto rendimento. O motor elétrico se tornou um dos inventos mais importantes da humanidade, onde suas principais aplicações são para acionamento de máquinas, eletrodomésticos, equipamentos industriais, e vários outros.

Houveram bastante melhorias e evoluções ao longo dos anos, não somente com motores de corrente contínua (CC), mas também em motores de corrente alternada (CA). Essas são as duas classificações básicas de motores elétricos, que podemos definir da seguinte forma:

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Fonte: Manual WEG.

Motores de corrente contínua (CC)

São motores operam com fonte de corrente contínua (bateria ou circuito de corrente contínua). Possuem vastas aplicações e podem ser construídos em grande variação de tamanhos e tensões. São muito utilizados em aparelhos eletrônicos (DVD, brinquedos, consoles, impressoras, etc), usando baixíssimas tensões como também são utilizados em altas tensões quando de grande porte, sendo aplicado a industrias, trens, etc. Podem funcionar com velocidade ajustável, frenagem controlada apenas variando a tensão elétrica aplicada e também é de fácil inversão de rotação, apenas invertendo a polaridade da alimentação. Por isso, seu uso é mais reservado a casos que estas exigências compensam seu custo mais alto. Estes são classificados em:

Motor série: Nesse tipo, os enrolamentos do indutor e da armadura são ligados em série, se destacando por conter um alto torque e rápida aceleração.

Motor paralelo: O indutor e os enrolamentos induzidos são ligados em paralelo. Assim sendo de fácil regulagem de sua velocidade, muito utilizado em máquinas, ferramentas, elevadores, esteiras etc.

Motor composto: Possui dois enrolamentos de indutor, um ligado em série e o outro em paralelo com enrolamento induzido. Isso lhe dá uma característica de manter a velocidade constante ao operar com variações bruscas de cargas, por exemplo, prensas mecânicas.

Motor de excitação independente: Seu indutor e sua armadura são alimentados por duas fontes de energia independentes. Serve aplicações que exigem torque constante em toda rotação de maquinas de avanço, compressores a pistão, etc.

O motor CC é composto basicamente por quatro partes, o rotor, comutador escova e o estator, que a depender do tipo, tem outros componentes importantes.

O rotor é um eletroímã constituído de um núcleo de ferro com enrolamentos em sua superfície (chamado de enrolamento de armadura), que são alimentados por um sistema mecânico de comutação. Esta geralmente é a parte girante, que é responsável por promover o torque.

Já o comutador fica em uma das extremidades do eixo do rotor, seu propósito é o inverter a corrente na fase de rotação apropriada para que seja sempre na mesma direção. Ele possui uma superfície cilíndrica com diversas laminas às quais são conectados os enrolamentos do rotor.

Para alimentar o comutador, tem-se as escovas que são fixadas na carcaça do motor e exercem pressão sobre o comutador e que são ligadas aos terminais de alimentação. Elas são geralmente feitas de carvão.

O estator que geralmente é a parte fixa ligada a carcaça, onde no caso de motor de ímã permanente é composto apenas por dois ímãs, e nos demais o estator é composto por uma estrutura ferromagnética com pólos salientes aos quais são enroladas as bobinas (chamado de enrolamento de campo) que formam o fluxo magnético que atravessa o enrolamento de armadura.

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. Fonte: Tech Info Motors.

Vantagens e desvantagens

Vantagens:

• Controle de velocidade para uma grande faixa de valores acima e abaixo do valor nominal;
• É possível acelerar, frear e reverter o sentido de rotação de forma rápida;
• Não possui consumo de potência reativa;
• Permite variar a sua velocidade mantendo seu torque constante;
• Possui um alto torque ou força de arranque;

Desvantagens:

• Possui maior manutenção devido aos desgastes entre as escovas com o comutador, exceto para os motores brushless;
• Em relação aos motores de indução CA de mesma potência possuem um preço e tamanho maiores;
• Não podem operar em ambientes (possivelmente) explosivos por causa da centelha que ocorre entre suas escovas e o comutador.

Motores de corrente alternada (CA) 

São motores que utilizam corrente alternada como fonte de energia, possuem uma construção mais simples, quando comparado aos motores CC, tem um menor custo de fabricação e manutenção, são mais silenciosos, e tem uma preferência em sua utilização também porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em corrente alternada. Quanto a sua alimentação elétrica, são classificados em monofásicos e trifásicos (ambos basicamente construídos por estator e rotor que serão explicados mais a frente):