Tecnologia eléctrica na engenharia

INTRODUÇÃO

Um motor eléctrico é um sistema que transforma energia eléctrica em energia mecânica para assim obter movimento.

No contexto dos equipamentos profissionais, o autor escolheu elaborar o trabalho acerca do motor eléctrico, pela presença imprescindível que tem no quotidiano de todos, e do estudante em particular. Os motores eléctricos estão presentes no seu contexto profissional e pessoal e nada faria mais sentido do que abordar o que está na base da maioria dos equipamentos utilizados pelas pessoas.

Deste modo o que se pretende é dar a conhecer, de um modo geral e sucinto, como funciona um motor eléctrico e como surgiu na história da humanidade. Outro objectivo é perspectivar o futuro da energia eléctrica a curto prazo.

          Este trabalho está organizado em três capítulos, sendo o primeiro referente ao contexto histórico. Segue-se uma descrição do funcionamento do motor eléctrico e, por último, uma reflexão acerca da energia eléctrica ao longo dos tempos, com enfase no futuro.

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1-MOTOR ELÉTRICO – A ORIGEM

Depois de várias tentativas efectuadas por cientistas e inventores, foi em 1663 que um alemão chamado Otto Von Guericke construiu a primeira máquina electrostática, que transformava energia mecânica em energia eléctrica. No final do seculo XVIII, descobriram que era possível gerar energia mecânica através do mesmo princípio. Mas só depois e perceberam que a corrente eléctrica podia ser conduzida por fios.

No seguimento de todas estas experiencias, um dinamarquês, Hans Christian Oersted, e um francês, André Marie Ampére, deram um grande passo para a criação do motor eléctrico. Perceberam que agulha magnética de uma bussola desviava-se da fonte de energia eléctrica e ao afastar fazia-o voltar a posição inicial, foi assim que comprovaram que existia uma relação entre a electricidade e o magnetismo.

No decorrer desta investigação, dois cientistas ingleses inspirados nas descobertas de Oersted e Ampére, que tinham dado os últimos passos para a construção do motor eléctrico, William Sturgeon e Michael Faraday inventaram o electro íman, assim descobriu a indução electromagnética.

Assim se provou que o electromagnetismo e foi quando o cientista alemão Werner Von criou o primeiro motor eléctrico. Desta forma, foi possível criar outros tipos de motores com o mesmo princípio, tais como o gerador.

Depois de vários testes, foi necessário criar um motor mais fiável e mais potente, e assim surgiu o motor trifásico. É um motor muito mais potente e ideal para a utilização na indústria, assim preenchia os requisitos e tinha uma melhoria em relação ao ruido produzido, com fácil manutenção e maior durabilidade que tornava-o mais seguro.

O Primeiro fabricante em serie foi um construtor Russo, que assim abriu as portas á indústria dos motores. Que neste momento tem um valor significativo nas nossas vidas, por estarem tão presentes no nosso dia á dia.

2-FUNCIONAMENTO DO MOTOR ELÉTRICO

             

Existem imensos aparelhos que precisam de motores eléctricos para funcionarem tais como brinquedos, electrodomésticos, e muitas outras máquinas que facilitam o nosso dia-a-dia.

O motor eléctrico funciona a partir do electromagnetismo. Ao fazer passar corrente eléctrica pelos fios metálicos enrolados numa bobine que se encontra no interior do motor, estes ficam magnetizados e passam a funcionar como um íman. A bobine transforma-se electromagnética. Em cada um dos lados desta a bobine existem pontos magnéticos fixos para que haja movimento de rotação com a passagem de corrente eléctrica nos fios da bobine.         Atualmente, as máquinas que usamos já não produzem energia, apenas convertem a energia que recebem em energia mecânica. Exemplo disso é o liquidificador que transforma a energia eléctrica em mecânica para triturar os alimentos.[pic 1]

Um motor eléctrico simples, como se pode observar na figura 1, funciona pela repulsão de dois ímanes, sendo um deles um íman natural e o outro, um electroíman. Não deverão existir dois imanes naturais pelo risco de inversão dos pólos magnéticos e, consequentemente, do sentido da corrente eléctrica. Na imagem, a fonte de energia é a pilha que se encontra sobre a base de madeira e, fixado na pilha, encontra-se um íman. As hastes de fio condutor estão ligadas aos pólos da pilha. A espira (que é o eletroíman) está também munida de um fio condutor, uma das suas extremidades deve ser raspada e a outra semi-raspada. Poderiam estar presentes várias espiras (bobinas).[pic 2]

         Dos vários tipos de motores elétricos existentes, destacam-se os motores de corrente contínua e de corrente alternada. Os de corrente contínua têm um fluxo contínuo e ordenado de electrões numa mesma direcção. Os motores de corrente alternada caracterizam-se pela variação da corrente eléctrica, com a variação cíclica da magnitude e direcção. Os motores de corrente contínua são mais caros porque necessitam de um dispositivo que converta a corrente alternada em corrente contínua.

3-O MOTOR ELÉTRICO: O PRESENTE E O FUTURO, UMA REFLEXÃO

O consumo de energia eléctrica sofreu, ao longo dos tempos, diversas alterações.

Do mesmo modo que foi notável o aparecimento do carro eléctrico, o seu uso foi quase descontinuado no Norte do Continente Americano em 1920, devido à descoberta de petróleo a baixo custo. Actualmente, o paradigma voltou a alterar-se pela necessidade de preservar a camada de ozono e diminuir a emissão de gases poluentes, como o dióxido de carbono. Assim, o motor eléctrico voltou a ganhar espaço na indústria automóvel. Embora actualmente, com o aumento do número de carros eléctricos em Portugal, não se verifique um decréscimo significativo do consumo de combustíveis fosseis e tal não seja previsível a curto prazo, a sociedade continua a preparar-se para dar condições à circulação destes veículos com o aumento de locais onde as baterias possam ser carregadas.