Já se interrogou sobre o que distingue os motores CC dos motores CA? Neste artigo, exploramos as diferenças fundamentais entre estes dois tipos de motores, incluindo os seus princípios de funcionamento, eficiência e aplicações. Ao compreender estas distinções fundamentais, obterá informações valiosas sobre qual o motor mais adequado para várias aplicações industriais e de consumo. Mergulhe para descobrir como estes componentes essenciais alimentam o mundo à nossa volta!
Explicarei o princípio de funcionamento e as diferenças entre os motores de corrente contínua e de corrente alternada da forma mais simples e compreensível possível.
A imagem acima mostra a representação física mais simples de um motor DC.
Num motor de corrente contínua, a corrente da fonte de alimentação de corrente contínua flui do pólo positivo para o lado esquerdo da escova. A escova e o comutador esfregam-se um contra o outro e a corrente flui através do comutador esquerdo, que tem dois segmentos esquerdo e direito, para a bobina e para fora do lado direito da bobina. A corrente flui então de volta para o pólo negativo da fonte de alimentação, criando um circuito fechado.
A bobina está localizada no campo magnético dos pólos magnéticos principais (N e S) e está sujeita a uma força electromagnética. Como os dois lados da bobina têm direcções de corrente diferentes (para dentro à esquerda e para fora à direita), estão sujeitos a forças electromagnéticas de magnitudes opostas. Estas duas forças criam o binário eletromagnético, que faz com que a bobina comece a rodar.
A bobina é encaixada na ranhura do rotor, fazendo com que o motor comece a rodar. As peças de inversão rodam com o eixo rotativo enquanto a escova permanece imóvel. Após uma rotação, a bobina da direita move-se para a esquerda e a bobina da esquerda move-se para a direita. No entanto, o comutador assegura que a corrente na bobina do lado esquerdo flui na mesma direção que a corrente na bobina do lado direito, resultando numa direção constante da força electromagnética recebida na mesma posição. Isto assegura a rotação cíclica do motor.
No entanto, o campo magnético da bobina muda quando a bobina roda para posições diferentes, fazendo com que a força electromagnética na bobina também mude. Isto faz com que a rotação da bobina seja instável e abrande subitamente. Para garantir uma força uniforme e estável da bobina, podem ser instaladas várias bobinas.
Obtemos então o seguinte:
Mesmo com um modelo de motor deste tipo:
Além disso, os dois pólos magnéticos exteriores do motor são, na verdade, criados pelas bobinas de excitação que geram electroímanes. Nos motores mais pequenos, são utilizados ímanes permanentes, enquanto os motores maiores utilizam electroímanes.
O modelo é apenas uma representação, mas o rotor real do motor está estruturado desta forma.
Os motores CA são classificados em duas categorias: motores síncronos e motores assíncronos. Os motores síncronos são utilizados principalmente como geradores, enquanto os motores assíncronos são utilizados principalmente como motores eléctricos. O presente debate centra-se nos motores assíncronos.
Os motores assíncronos são preferidos pela sua estrutura simples, baixo custo, facilidade de manutenção e funcionamento fiável, o que resultou na sua utilização generalizada. Apesar da sua estrutura simples, o princípio de funcionamento dos motores de corrente alternada é, de facto, mais complexo do que o dos motores de corrente contínua, o que torna mais difícil uma compreensão clara da tecnologia.
Uma corrente alternada simétrica trifásica é aplicada ao estator do motor CA, conforme ilustrado na figura acima. O estator permanece estacionário e apenas uma mudança na corrente pode gerar um campo magnético rotativo sintético. Este campo magnético actua como um íman rotativo à volta do estator, tornando-o mais fácil de trabalhar.
Uma bobina fechada está localizada dentro do estator, e uma força eletromotriz e uma corrente são induzidas na bobina fechada, resultando na criação de uma força electromagnética. Isto provoca a rotação da bobina fechada.
Também pode ser entendido que existe um íman rotativo no estator e que a bobina fechada no interior do rotor funciona como um eletroíman devido à carga de indução. À medida que o eletroíman exterior roda, faz com que o eletroíman interior rode, fazendo assim girar o rotor do motor CA.
A velocidade de rotação do campo magnético do estator é designada por velocidade síncrona. O rotor, que é acionado pelo campo magnético do estator, roda a uma velocidade mais lenta, conhecida como velocidade assíncrona. É daqui que vem o termo "motor assíncrono".
O rotor de um motor de corrente alternada é uma simples bobina fechada ou condutor, muitas vezes referido como um motor assíncrono "gaiola de rato" devido à sua estrutura semelhante a uma gaiola. A força eletromotriz e a corrente no rotor são induzidas pelo campo magnético do estator, razão pela qual o motor assíncrono é também conhecido como motor de indução.
Por conseguinte, o motor assíncrono trifásico tem vários nomes, incluindo motor CA, motor assíncrono e motor de indução, cada um referindo-se a ele de uma perspetiva diferente. Se tiver mais perguntas, não hesite em colocá-las nos comentários e eu farei o meu melhor para lhe dar respostas pormenorizadas.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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