O que é um motor elétrico?

Um motor elétrico é um dispositivo que transforma o fluxo de corrente elétrica em rotação mecânica de um fuso ou rotor. A rotação é transformada em movimento linear em muitas aplicações.

Como funciona um motor elétrico?

Há muitas variantes e opções de motores elétricos; por exemplo motores CC – com escovas ou sem escovas e motores CA – de indução (ou assíncronos) e síncronos. Os motores podem operar em várias tensões para atender a uma aplicação e à alimentação disponível.

A operação de um motor depende de duas propriedades da corrente elétrica. A primeira é que uma corrente elétrica, fluindo em um fio ou bobina, cria um campo magnético. A segunda é que uma corrente variável em um condutor, por exemplo, proveniente de uma alimentação CA, induz uma tensão no condutor (autoindutância) ou em um condutor secundário (indutância mútua). O fluxo de corrente no circuito de um condutor secundário também produz um campo magnético, conforme descrito acima.

Para um ímã, polos iguais se repelem e polos diferentes se atraem. Em todos os motores, a construção utiliza essa propriedade para garantir a rotação contínua do rotor. 

O diagrama abaixo mostra uma forma de onda CA trifásica; cada fase é separada por um ângulo de fase de 120°, conforme mostrado no diagrama vetorial no meio.

Em um ângulo de fase específico, há um sentido resultante para o campo que pode ser calculado por soma vetorial; os ímãs permanentes no rotor buscam se alinhar com o sentido do campo e, à medida que a forma de onda "avança" no tempo, o rotor gira, conforme ilustrado.

Para 30°:

Para 90°:

Para 180°:

E assim por diante, por um ciclo completo (3600) em que o rotor retorna efetivamente à sua posição inicial e repete novamente o processo.

Como seleciono um motor elétrico?

Nem todas as aplicações se prestam à utilização de um motor síncrono trifásico; embora seja eficiente em termos de tamanho para sua potência, o motor acima seria grande demais, por exemplo, para acionar um DVD player. Além disso, a fonte trifásica não seria ideal para situações domésticas (ou maioria das comerciais); portanto, a aplicação é uma consideração importante na determinação do tamanho e da tensão da fonte.

A potência (por meio do torque) exigida do motor é uma consideração essencial; quais as considerações dinâmicas da aplicação – a carga, aceleração/desaceleração e distâncias a serem movidas radial ou lateralmente?

Igualmente importante é a estabilidade da velocidade de rotação; é exigido que o motor funcione a uma velocidade constante, mesmo em baixas rotações?

Por fim, as condições ambientais são uma consideração – qual a temperatura operacional e a água ou poeira podem ser um problema? O motor funcionará em um ambiente sujeito a explosões e precisará de uma classificação ATEX? Tipos de motor elétrico

Conforme mencionado anteriormente, há inúmeras opções de motores; alimentados por CC ou CA e em diversas tensões, dependendo da aplicação.

Uma consideração importante ao selecionar motores é a diferença entre servomotores e motores de passo. Um servomotor apresenta um mecanismo de feedback – o sinal do feedback é comparado a um ponto de referência até que não haja diferença, quando o motor atinge uma posição desejada.

Um motor de passo também oferece controle, mas pode ser considerado uma versão digitalizada de um motor com uma construção especial. Múltiplas bobinas de estator independentes (o estator é a parte estacionária do motor) e um rotor especialmente projetado permitem que o motor avance para uma posição ou ângulo especificado, mediante um comando.

Motores de passo são especialmente adequados para aplicações de baixa potência e baixo custo, como uma unidade de CD. Por outro lado, servomotores são mais adequados para aplicações de maior potência, alta aceleração e alta precisão. Aplicações típicas de motores elétricos

Motores elétricos são encontrados em uma ampla variedade de aplicações – uso doméstico, como em CDs, DVDs, máquinas de lavar etc., e uso comercial, como em ambientes médicos, em escritórios e aplicações industriais. Quando acoplados a um mecanismo de atuador linear, as aplicações típicas estão em setores como automotivo, de movimentação de materiais, robótica, alimentos e bebidas e embalagens, entre outros.

Preciso de mais alguma coisa para fazer motores elétricos funcionarem?

Uma alimentação elétrica adequada e o cabeamento associado ao equipamento é essencial. Em qualquer aplicação, o motor precisa estar conectado aos seus componentes acionados, seja diretamente, por meio de engrenagens, ou correias, o que pode exigir o amortecimento de vibrações. Sensores de temperatura são um complemento sensato e, no caso de um possível superaquecimento, é necessário um ventilador com ventilação adequada.

O cabeamento é necessário para a alimentação e sinais de controle entre o motor e o acionamento.

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