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Operação de um motor de corrente contínua

Os motores elétricos de corrente contínua funcionam graças às propriedades dos ímãs permanentes e ao campo magnético gerado quando uma corrente elétrica circula por um condutor.

A operação de motores elétricos é baseada em um campo magnético alternado. Em um motor de corrente contínua, portanto, a direção do campo magnético muda constantemente mecanicamente no motor com a ajuda do comutador (coletor), ou eletronicamente no caso do denominado motor elétrico brushless.

A principal característica dos ímãs é que eles possuem um pólo sul (negativo) e um pólo norte (positivo). Em dois ímãs diferentes, os pólos de signos diferentes se atraem e os pólos do mesmo signo se repelem.

Operação de um motor de corrente contínuaSe colocarmos dois ímãs alinhados e um terceiro ímã no meio na direção perpendicular, a tendência natural será que a força atrativa entre os pólos de sinais opostos gire o terceiro ímã, alinhando-se com os outros dois. O fluxo magnético entre os ímãs produz uma força que gira o terceiro ímã.

O que teríamos que fazer para mantê-lo girando?

Este tipo de motor, assim como os motores de corrente alternada (motores de indução, motores síncronos, etc.), funcionam por indução eletromagnética. 

Se a polaridade do ímã central pudesse ser alterada, ele continuaria a girar procurando a posição de equilíbrio novamente. Mas isso não pode ser feito. O que pode ser feito é substituir o ímã central por um eletroímã. Um eletroímã pode alterar a direção da corrente elétrica que circula nele e, em seguida, alterar a polaridade.

Para que serve um eletroímã em um motor de corrente contínua?

Em um motor de corrente contínua (ou corrente contínua), você precisa de um estator e um rotor dentro dele.

O estator é a parte fixa onde são colocados os ímãs fixos, gerando um campo magnético que passa pelo rotor, que é a parte giratória. No rotor, uma corrente contínua é circulada para frente e para trás, deixando o centro do rotor no meio.

Quando uma corrente elétrica circula por um condutor no meio de um campo magnético, uma força eletromotriz é gerada no condutor que o faz se mover e, portanto, girar. Uma vez alcançada a posição de equilíbrio, a direção da corrente que flui pelo condutor é comutada e o rotor gira novamente buscando a posição de equilíbrio.

Operação de um motor de corrente contínuaO comutador é conectado ao eixo do rotor. Desta forma, quando o rotor gira, o comutador alterna a direção da corrente elétrica. Dessa forma, um motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica.

Na realidade, os motores elétricos DC não possuem um único eletroímã, mas funcionam com várias bobinas que interagem com o campo magnético. Essas bobinas são ativadas alternadamente para obter melhor torque ao longo da rotação.

Quais são as maneiras de operar um motor DC?

O modo como o enrolamento de excitação é conectado em relação ao enrolamento da armadura determina em grande parte o comportamento do motor CC. As realizações mais comuns são:

Motor de ímã permanente 

Para motores com baixas potências (<1 kW), ímãs permanentes são freqüentemente usados ​​para excitação. A vantagem desses motores é que eles são menores, mais leves, mais eficientes e mais confiáveis ​​do que os motores de excitação em espiral. Uma desvantagem é que a excitação não pode ser controlada.

Estranho motor elétrico 

Em motores com excitação estranha ou separada, a bobina de excitação, que fornece o campo de excitação, é fornecida por uma fonte de tensão separada, de modo que pode ser regulada independentemente da tensão da armadura.

Motor serial

No motor em série, a bobina de excitação está em série com o enrolamento da armadura. Este enrolamento em série é composto de algumas voltas de fio de cobre espesso.

Motor shunt 

No motor shunt, a bobina de excitação é paralela ao enrolamento da armadura. Este enrolamento de derivação consiste em muitas voltas de fio de cobre fino. A corrente consumida é dividida em duas no motor; a maior parte flui através do enrolamento da armadura e apenas uma parte relativamente pequena (5% no máximo) através da bobina de energização. 

Motor composto 

O motor composto é uma combinação dos dois motores mencionados acima; Possui uma derivação e um enrolamento de excitação em série. As propriedades deste motor estão entre as dos motores em série e em derivação.

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Data de publicació: 17 de março de 2017
Última revisió: 27 de setembro de 2021