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Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 PROTÓTIPO MOTOR ELÉTRICO CORRENTE CONTÍNUA Winner Mendonça Nobre Lima Lucas de Oliveira Viana da Silva Weberson Rodrigues dos Santos Fabio Lima Silva Clara Lawinia da Silva Valente Tutor: Victor Moura Lustosa Centro Universitário Leonardo da Vinci UNIASSELVI – Engenharia Civil (ENG 100 Seminário Interdisciplinar: Motor elétrico corrente contínua ) – 19/06/2023 RESUMO O trabalho alcança os conceitos da atividade do funcionamento de motores geradores de energia e além disso por meio das pesquisas feitas torna mais sólido com o experimento prático realizado, a relevância dos assuntos dentro do tema é notória devido a necessidade e presença fixa dos motores e geradores no dia a dia da humanidade, sendo de fundamental importância entender e ter contato com eletromagnetismo ligado ao todo. Isso viabiliza a possibilidade de compreensão de forma simples e objetiva ao decorrer do trabalho o funcionamento dos motores elétricos de corrente continua por meio de fenômenos eletroestáticos, ou indução eletromagnética, nesse caso com ajuda manual para partida. A seguir de forma contínua será explanado o objetivo do trabalho tendendo a bom resultado, o inicio de onde foi criado a tecnologia e para qual finalidade, a estrutura e seus materiais, comentários ou interpretações dos dados conforme pesquisa, ou seja, a interpretação das relações dessas observações feitas e finalmente chegar a conclusões finais. Palavras Chave: Eletricidade, eletromagnetismo, motor. 1. INTRODUÇÃO As invenções sempre foram motivo de preocupação da humanidade, portanto os estudos, pesquisas e análises possibilitam o aperfeiçoamento de experimentos que permitem garantir importantes descobertas. Este trabalho tem como objetivo apresentar de maneira ilustrativa, com embasamento técnico e teórico sobre o princípio de construção de um motor elétrico de corrente contínua, alimentado por uma pilha grande tipo "D" com voltagem nominal 1.5V, onde apresentaremos seu funcionamento, campo magnético, aplicação e as principais características que os diferenciam dos motores de corrente alternada. Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 2 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Motor elétrico é a máquina que realiza a transformação de energia elétrica em energia mecânica. O motor de corrente contínua é o mais tradicional conversor rotativo de energia elétrica, o qual atingiu as características construtivas finais já no último quarto do século XIX . “A primeira indicação da possibilidade de intercâmbio entre energia elétrica e mecânica foi apresentada por Michael Faraday em 1831. É considerada por alguns como o maior avanço individual no progresso da ciência para atingir o aperfeiçoamento final da humanidade” (VILLAR,2006). Os primeiros sistemas de potência elétrica dos Estados Unidos eram de corrente contínua, mas, na década de 1890, os sistemas de potência de corrente alternada estavam claramente ultrapassando os de corrente contínua. Apesar desse fato, os motores CC continuaram sendo uma fração significativa das máquinas elétricas compradas a cada ano até a década de 1960 (essa fração entrou em declínio nos últimos 40 anos). (CHAPMAN, 20 , p. 465 13 ). A popularidade dos motores CC era devido a diversas razões, uma das principais era que esses sistemas de potência, e ainda são, comuns em carros, tratores e aeronaves. Para veículos que já possuem um sistema elétrico CC, o uso de motores CC faz sentido. Outra aplicação era nos casos em que havia necessidade de uma extensa faixa de velocidades. Os motores de corrente contínua são acionados a partir de uma fonte de potência CC. Em caso de não especificação contrária, assume-se que a tensão de entrada é constante, essa suposição simplifica a análise dos motores e a comparação entre os diferentes tipos de motores. Os tipos mais usuais de motores CC são: motor CC série, motor CC composto, motor CC em derivação, motor CC de imã permanente e motor CC de excitação independente. (CHAPMAN, 2013, p. 465 - 466). Basicamente a estrutura de um motor de corrente contínua convencional tem duas partes físicas, que são associadas a dois circuitos elétricos de funções bem específicas, o estator e o rotor. Imagem 3D da construção básica de um motor de corrente contínua FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). Na figura acima observa- o estator, onde os polos indutores ficam alojados, são se responsáveis por induzirem tensão nas bobinas do rotor. Identificamos também o rotor ou Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 3 armadura, onde se acomodam as bobinas associadas à conversão de energia ou as que geram o movimento e, em uma das extremidades, é acomodado também o comutador com as escovas. a) O Estator é o nome da parte fixa do motor, que contém a bobina de indutância, também chamada de bobina de campo. Essas bobinas são alimentadas por tensão contínua e geram um campo magnético fixo. Cada polo pode ter um ou mais enrolamentos. enrolamento de cada polo pode ter outro enrolamento paralelo O (shunt), que é composto por uma pequena seção transversal e várias espiras. Dentro do enrolamento paralelo, também podemos encontrar um enrolamento série, que consiste em um fio de seção transversal maior e menos espiras. Estator do motor de corrente contínua FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). b) O rotor, também chamado de armadura, possui geometria cilíndrica e consiste em bobinas que recebem uma tensão contínua para gerar um campo magnético. No processo de conversão de energia eletromecânica, é a parte relacionada à maior potência do motor. Rotor do motor de corrente contínua FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 4 c) O Comutador é um retificador mecânico de tensão com a mesma função de um diodo retificador. É usado para garantir que a direção da corrente que circula na bobina sempre seja a mesma. Diodos FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). O comutador mantém o contato entre a parte fixa e a parte giratória do motor por meio de uma escova, que geralmente é feita de liga de carbono e mantém atrito constante com o comutador. Comutador FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). d) A escova geralmente é feita de liga de carbono e é responsável pelo contato elétrico entre a parte fixa e a parte móvel do motor. Por estarem em contato com o comutador, a fricção causa muito desgaste, portanto, é necessária uma manutenção mais frequente Suporte das escovas de um motor bobinado FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 5 e) Interpolo e Compensador são enrolamentos inseridos entre os polos e a sapata polar no estator. Estão ligados em série com a bobina da armadura e servem para reduzir os efeitos da reação da armadura (deslocamento da linha neutra) quando ela é percorrida por uma corrente significativa. Os polos auxiliares,fisicamente bem menores que os principais (indutores), são fixados entre estes e, por essa razão, são denominados interpolos. Vista em corte de um motor CC com Rotor, enrolamento polar e interpolo FONTE: IMD Instituto metrópole digital (20 – 11). 3. MATERIAIS E MÉTODOS Na realização da pesquisa foi utilizado o método de busca em site, livros, vídeos e biblioteca digital, e reuniões em vídeo chamada, para melhor compreender o funcionamento e modo de construção do experimento Motor Elétrico com Imã, o material utilizado são: Tabela 1: Materiais construtivos : Materiais Quantidade Pilha D 1,5 V 1 UND Fita Isolante Preta 1 UND Fio de Cobre 50 CM Imã 1 UND Alfinete Grande 6 UND Alicate 1 UND Tesoura 1 UND Estilete 1 UND Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 6 Materiais Utilizados Fonte: Elaborado pelo Autor Motor Elétrico (Protótipo) Fonte: Elaborado pelo Autor 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Durante o desenvolvimento do projeto do Motor Elétrico com Imã não tivemos muita dificuldade na construção da bobina ideal para o funcionamento, devido termos encontrado nas pesquisas o parâmetro Ideal. Para chegar a um denominador comum e alcançarmos êxito na experiência foram necessários um teste, até conseguirmos o ponto ideal da bobina, gerando uma força para movimentação. Teste Foi feito de 10 voltas com cabo de 0,3 mm de secção pilha D (grande). – Transformando a bobina em um eletro imã (im elétrico) ideal para a movimentaç , quando ã ão conectado na pilha D. Também notamos um pequeno detalhe na construção do projeto, um lado da ponta do fio da bobina precisa est totalmente descascado e o outro lado da ponta precisa ar estar descascado só a metade do para o funcionamento correto do motor. fio Impresso por Sabrina Maia, E-mail sabrinamaiagabrm@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 28/02/2024, 10:54:49 7 5. CONCLUS ÃO As concepções da ideia de física empregada e apresentada no protótipo é de máximo uso em diversos seguimentos tecnológicos, pois faz parte o eletromagnetismo, observa-se que ainda é teoria e conceito comum mais bem sucedido até os dias de hoje. Por fim, levando em consideração as informações didáticas e os tópicos do corpo desse trabalho, por exemplo “Resultado e discussão” junto a demonstração do protótipo em funcionamento foi permitido nos proporcionar a observação da eficiência das forças presentes do dispositivo como esperado em prática seguindo as instruções pré-definidas por meio do estudo teórico finalizado com sucesso. REFERÊNCIAS CHAPMAN, S. . 2013, p. 03, 671 f. Nova Iorque, EUA, Fundamentos de máquinas elétricas editora Mc Graw Hill, 2013. Máquinas Elétricas: Máquinas de corrente contínua. IMD Instituto Metrópole Digital– , 2011. Disponível em: https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/1/58/2/2/. Acesso em: 24 fev. 2023 VILLAR, Gileno José de Vasconcelos. Geradores e Motores CC. CEFETRN Centro – Federal Educação Tecnológica de do RN, 2006. Disponível em: https://docplayer.com.br/2735828-Geradores-e-motores- -maquinas- -corrente-cc de continua.html/. Acesso em: 24 fev. 2023