Motor eléctrico

Motor de corrente alternada

Motor de corrente alternada

Os motores de corrente alternada são motores elétricos que são alimentados por corrente alternada. Os motores elétricos convertem energia elétrica em energia de rotação mecânica através da ação mútua de campos magnéticos.

Existe uma grande variedade de motores corrente alternada, dentre os quais destacam-se os seguintes tipos básicos:

Em alguns casos, como barcos, onde a principal fonte de energia é a corrente contínua, ou onde uma grande variedade de velocidades é desejada, os motores elétricos CC podem ser usados. No entanto, a maioria dos motores modernos trabalha com fontes de corrente alternada.

Motor universal

O motor universal é um tipo de motor elétrico que pode operar ambos com corrente contínua e com corrente alternada monofásica.

Sua constituição é semelhante à de um motor de série de corrente contínua, embora com algumas modificações:

  • Os núcleos polares, e todo o circuito magnético, são construídos com placas de ferro de silício isoladas e empilhadas para reduzir perdas de energia por correntes parasitárias. Essas correntes ocorrem devido a variações de fluxo magnético quando conectadas a uma rede de corrente alternada.
  • Menor número de voltas no indutor para não saturar magnéticamente o núcleo e assim reduzir as perdas devido às correntes de Foucault e histerese, aumentar a intensidade da corrente e, portanto, o torque do motor e melhorar o fator de potência.
  • Aumento do número de voltas na armadura para compensar a diminuição do fluxo devido ao menor número de voltas do indutor.

O uso destes motores em corrente alternada é muito difundido devido ao maior torque de partida em relação ao dos motores de indução e devido à sua alta velocidade de rotação, o que permite reduzir o seu tamanho e seu preço. Assim, é usado em máquinas portáteis de todos os tipos, pequenos eletrodomésticos, etc.

Motor síncrono

Um motor síncrono é um tipo de motor de corrente alternada. Sua velocidade de rotação é constante e depende da freqüência da tensão da rede elétrica à qual está conectada e do número de pares de pólos do motor; Essa velocidade é conhecida como "velocidade de sincronismo".

Os motores síncronos funcionam bem como um alternador.

Existem quatro tipos de iniciações diferentes para este tipo de motor:

  • Como um motor assíncrono.
  • Como um motor assíncrono, mas sincronizado.
  • Usando um motor secundário ou auxiliar para começar.
  • Como motor assíncrono, usando um tipo diferente de estabilizador: ele terá alguns anéis deslizantes que conectará a roda polar do motor ao iniciador.

Os motores síncronos são chamados porque a velocidade do rotor e a velocidade do campo magnético do estator são iguais. Eles são usados em máquinas grandes que têm uma carga variável e precisam de uma velocidade constante.

Motor assíncrono ou motor de indução

O motor assíncrono também é conhecido como um motor de indução.

O motor assíncrono trifásico consiste em um rotor e um estator. O rotor pode ser de dois tipos: gaiola de esquilo ou enrolamento. No estator estão as bobinas do indutor. Essas bobinas são de três fases e são compensadas por 120 graus no espaço. De acordo com o teorema de Ferraris, quando um sistema de corrente trifásico equilibrado circula através dessas bobinas, cuja mudança de fase no tempo também é de 120º, um campo magnético rotativo é induzido que envolve o rotor. Este campo magnético variável induzirá uma tensão no rotor de acordo com a Lei de Indução de Faraday.

Então ocorre o efeito de Laplace (ou efeito do motor): cada condutor através do qual uma corrente elétrica flui, imerso em um campo magnético, experimenta uma força que tende a colocá-lo em movimento. Simultaneamente ocorre efeito Faraday (ou efeito gerador): em qualquer condutor que se move dentro de um campo magnético, uma tensão é induzida. O campo magnético rotativo, à velocidade de sincronismo, criado pelo enrolamento do estator, corta os condutores do rotor, gerando assim uma força de indução eletromotriz.

A ação mútua do campo rotativo e as correntes existentes nos condutores do rotor, originam uma força eletrodinâmica nos referidos condutores do rotor, que rodam o rotor do motor. A diferença entre as velocidades do rotor e o campo magnético é chamado de deslizamento.

Motor de caixa de esquilo

Motor elétrico assíncrono de gaiola de esquilo O motor da gaiola de esquilo é um tipo de motor assíncrono.

A maioria dos motores de corrente alternada monofásicos possui o rotor do tipo caça esquilo. Os rotores reais da gaiola de esquilo são muito mais compactos e possuem um núcleo de ferro laminado.

Um rotor de gaiola de esquilo é a parte rotativa comumente usada em um motor de indução de corrente alternada. Uma vez instalado, o motor é um cilindro montado em um eixo. Internamente, contém barras de condutores longitudinais ou de cobre com ranhuras. As barras são conectadas entre si em ambas as extremidades ao curtir os anéis que formam a gaiola. O nome é derivado da semelhança entre esta gaiola de anéis, as barras e a roda de um hamster.

A base do rotor é construída com folhas de ferro empilhadas.

Muitas vezes, os drivers são inclinados ligeiramente ao longo do comprimento do rotor para reduzir o ruído e reduzir as flutuações de torque que podem resultar, a algumas velocidades, e devido às interações com as barras de estator. O número de barras na gaiola de esquilo é determinado de acordo com as correntes induzidas nas bobinas do estator e, portanto, de acordo com a corrente através delas. As construções que oferecem menos problemas de regeneração usam números primos de barras.

Os enrolamentos do indutor no estator de um motor de indução incitam o campo magnético a girar em torno do rotor. O movimento relativo entre este campo e a rotação do rotor induz a corrente elétrica, um fluxo nas barras condutoras. Por sua vez, essas correntes que circulam longitudinalmente nos condutores reagem com o campo magnético do motor produzindo uma força que atua tangente ao rotor, resultando em um torque para girar o eixo. Com efeito, o rotor é transportado ao redor do campo magnético, mas a uma taxa de rotação ligeiramente mais lenta. A diferença de velocidade é chamada de deslizamento e aumenta com a carga.

O núcleo de ferro serve para transportar o campo magnético através do motor. Em estrutura e material, ele é projetado para minimizar perdas. As folhas finas, separadas pelo isolamento do verniz, reduzem as correntes parasitárias que fluem resultantes das correntes de Foucault (em inglês, corrente de Foucault).

O material, um aço com baixo teor de carbono, mas rico em silício (chamado aço de silício), com várias vezes a resistência do ferro puro, no redutor adicional. O baixo conteúdo de carbono torna um material magnético suave com baixa perda devido à histerese.

O mesmo design básico é usado para motores monofásicos e trifásicos em uma ampla gama de tamanhos. Os rotores trifásicos têm variações na profundidade e forma das barras para atender aos requisitos de projeto. Este motor é muito útil em unidades de velocidade variável.

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Última revisão: 30 de novembro de 2017