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Como é que se põe e mantém as coisas em movimento sem qualquer força muscular? Enquanto a energia mecânica numa máquina a vapor é gerada com a ajuda do vapor de água quente, ou melhor, da pressão do vapor, um motor elétrico utiliza a energia eléctrica como fonte. É por isso, que também é conhecido como conversor eletromecânico.
A contrapartida do motor elétrico é o regenerativo, de construção semelhante. O gerador transforma a potência cinética mecânica em potência eléctrica. A base física de ambos é a indução eletromagnética. A corrente é induzida no regenerativo e a energia eléctrica é gerada quando um condutor se encontra num campo magnético em movimento. No motor elétrico, por outro lado, um condutor de corrente induz campos magnéticos. As suas forças mútuas de atração e repulsão são a base para gerar movimento.
O funcionamento interno de um motor elétrico consiste basicamente no estator e no rotor. O termo "estator" deriva do verbo latino "stare" = "estar parado". Este é o componente imóvel de um motor elétrico. Está firmemente ligado ao cárter, que também é imóvel. Em contrapartida, o rotor assenta no veio do motor e pode ser movido (giratório).
Num CA, o estator contém o chamado pacote laminado, que é enrolado com fios de cobre. Este enrolamento atua como uma bobina e gera um campo magnético rotativo quando a corrente flui através dele. Este campo magnético criado pelo estator induz uma corrente no rotor, que por sua vez gera um campo eletromagnético à volta do rotor. Isto faz com que o rotor e o veio do motor girem e sigam o campo rotativo do estator.
A tarefa do motor elétrico é utilizar o movimento rotativo resultante para acionar um redutor (conversor de binário e velocidade) ou, como motor de rede, para acionar diretamente uma aplicação.
Todas as invenções começaram com o motor de corrente contínua. Hoje em dia, no entanto, os motores trifásicos de várias posições de montagem são os motores eléctricos mais comuns na indústria. O que todos eles têm em comum é o movimento rotativo resultante do eixo do motor. O modo de funcionamento dos motores trifásicos de corrente alternada baseia-se no princípio de funcionamento eletromagnético do motor de corrente contínua.
Como é que se põe e mantém as coisas em movimento sem qualquer força muscular? Enquanto a energia mecânica numa máquina a vapor é gerada com a ajuda do vapor quente, ou melhor, da pressão do vapor, um motor elétrico utiliza a energia eléctrica como fonte. Por isso, é também conhecido como um conversor eletromecânico.
A contrapartida do motor elétrico é o regenerativo, de construção semelhante. O gerador transforma a potência cinética mecânica em potência eléctrica. A base física para ambos é a indução eletromagnética. A corrente é induzida no gerador e a energia eléctrica é gerada quando um condutor se encontra num campo magnético em movimento. No motor elétrico, por outro lado, um condutor de corrente induz campos magnéticos. As suas forças mútuas de atração e repulsão são a base para gerar movimento.
O funcionamento interno de um motor elétrico consiste basicamente no estator e no rotor. O termo "estator" deriva do verbo latino "stare" = "estar parado". Este é o componente imóvel de um motor elétrico. Está firmemente ligado ao cárter, que também é imóvel. Em contraste, o rotor assenta no veio do motor e pode ser movido (giratório).
Num motor trifásico, o estator contém o chamado pacote laminado, que é envolvido por fios de cobre. Este enrolamento atua como uma bobina e, quando a corrente flui através dele, gera um campo magnético rotativo. Este campo magnético criado pelo estator induz uma corrente no rotor, que por sua vez gera um campo eletromagnético à volta do rotor. Isto faz com que o rotor e o veio do motor girem e sigam o campo rotativo do estator.
A tarefa do motor elétrico é utilizar o movimento rotativo resultante para acionar um redutor (conversor de binário e velocidade) ou, como motor de rede, para acionar diretamente uma aplicação.
Todas as invenções começaram com o motor de corrente contínua. Atualmente, no entanto, os motores trifásicos de várias posições de montagem são os motores elétricos mais comuns na indústria atual. O que todos eles têm em comum é o movimento rotativo resultante do eixo do motor. O modo de funcionamento dos motores trifásicos de corrente alternada baseia-se no princípio de funcionamento eletromagnético do motor de corrente contínua.
Tal como a maioria dos motores elétricos, o motor de corrente contínua é composto por uma parte fixa, o estator, e um componente giratório, o rotor. O estator é constituído por um eletromagnético, que é utilizado para induzir um campo magnético, ou por ímanes permanentes, que geram permanentemente um campo magnético. No interior deste estator encontra-se um rotor, também conhecido como armadura, que é enrolado à volta de uma bobina. Se a bobina estiver ligada a uma fonte de corrente contínua (uma bateria, um acumulador ou uma tensão contínua), forma um campo magnético e o núcleo de ferro do rotor transforma-se num eletromagnético. O rotor é montado de forma giratória e alinha-se de modo a que os pólos atractivos, ou seja, desiguais, do campo magnético fiquem opostos um ao outro - o pólo norte da armadura fica oposto ao pólo sul do estator.
Para colocar o rotor num movimento rotativo contínuo, a polaridade magnética deve ser repetidamente invertida. Isto é feito alterando o sentido da corrente na bobina. Para este efeito, o motor tem um comutador. Os dois contactos de alimentação estão ligados a este pinhão de inserção e este assume a tarefa de inverter a polaridade. As forças alternadas de atração e repulsão asseguram que a armadura/rotor continua a rodar.
Os motores de corrente contínua são utilizados principalmente em aplicações de baixa potência. Estas incluem ferramentas mais pequenas, guinchos, elevadores ou veículos eléctricos.
Em vez de corrente contínua, um motor trifásico requer corrente trifásica, ou seja, corrente alternada trifásica. Num motor assíncrono, o rotor é um chamado rotor curto-circuito. A rotação resulta da indução eletromagnética deste rotor. Na fase estator da corrente trifásica, os enrolamentos (bobinas) estão deslocados 120° (dispostos numa forma triangular). Quando ligadas à corrente trifásica, estas bobinas formam, cada uma, um campo magnético que gira ao ritmo da frequência de alimentação deslocada no tempo. O rotor induzido eletromagnético é levado por estes campos magnéticos e gira. Desta forma, não é necessário um comutador, como é o caso de um motor de corrente contínua.
Os motores assíncronos são também designados por motores de indução uma vez que só funcionam através da tensão eletromagnética induzida. Funcionam de forma assíncrona porque a velocidade circunferencial do rotor eletromagnético induzido nunca atinge a velocidade de rotação do campo magnético (campo rotativo). O rendimento dos motores trifásicos assíncronos é inferior ao de um motor de corrente contínua devido a este escoregamento.
Nos motores síncronos, o rotor está equipado com ímanes permanentes em vez de enrolamentos ou barras condutoras. Desta forma, a indução eletromagnética do rotor pode ser omitida e o rotor roda de forma síncrona, sem escoregamento, à mesma velocidade circunferencial que o campo magnético do estator. A eficiência, a densidade de potência e as velocidades possíveis dos motores síncronos são, portanto, significativamente mais elevadas do que as dos motores assíncronos. No entanto, a conceção dos motores síncronos é também significativamente mais complexa e dispendiosa.
Para além das máquinas rotativas que são predominantemente utilizadas na indústria, também são necessários acionamentos para movimentos em trajetórias retas ou curvas. Estes perfis de movimento encontram-se principalmente em máquinas-ferramentas e sistemas de posicionamento e manuseamento.
Os motores elétricos rotativos também podem converter o seu movimento rotativo em movimento linear com a ajuda de um redutor, ou seja, indiretamente. No entanto, muitas vezes não têm a dinâmica necessária para efetuar movimentos de "translação" ou posicionamento particularmente exigentes e rápidos.
É aqui que entram em folga os motores lineares, que geram o movimento de translação diretamente (acionamentos diretos). O seu modo de funcionamento pode ser derivado dos motores elétricos rotativos. Elemento de controlo: um motor rotativo "desdobrado": O estator, anteriormente redondo, torna-se num percurso plano (pista ou carril) que é percorrido. O campo magnético é então formado ao longo deste caminho. O rotor, que corresponde ao rotor num motor trifásico e que roda em círculo, é puxado ao longo do percurso de deslocação em linha reta ou em curva pelo campo magnético do estator em movimento longitudinal num motor linear, como uma chamada carruagem ou tradutor.
A invenção do motor elétrico não pode ser atribuída a uma única pessoa. A sua descoberta foi o resultado da investigação de vários inventores. No século XIX, o interesse pela engenharia elétrica continuou a crescer e inspirou investigadores de todo o mundo. Novas invenções surgiram uma após a outra.
Uma vez que os primeiros motores elétricos dependiam de baterias de zinco para a sua alimentação de corrente, havia ainda um longo caminho a percorrer antes de poderem competir seriamente com os motores a vapor existentes. Esta situação alterou-se com o desenvolvimento dos primeiros geradores de eletricidade.
Mas também aqui havia limitações. A corrente contínua produzida pelos regeneradores não podia ser transportada a longas distâncias. O avanço só veio com a introdução da corrente alternada e trifásica, que podia ser fornecida a longas distâncias sem grandes perdas, e com a invenção do motor trifásico.
Eis uma breve, mas não completa, visão dos factos e dos números históricos:
Tudo começou com os motores elétricos. Os motores elétricos continuam a ser um dos nossos principais negócios - principalmente sob a forma de motorredutores e em conjunto com conversores de frequência adequados à aplicação. Como fabricante líder mundial de soluções de acionamento e automação, oferecemos-lhe uma vasta gama de motores assíncronos e síncronos. Quer se trate de motores energeticamente eficientes, motores lineares, servo-fusos elétricos, motores higiénicos ou à prova de explosão, acionamentos de baixa tensão, etc. - encontrará certamente a solução de motor elétrico ideal para si. Uma vasta gama de acessórios como freios, encoders integrados e outras opções completam o nosso programa de motores.