Motores CC e CA

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Motores CC e CA
Alexandre Carvalho
Engenheiro Eletricista 
alexandrescarvalho12@gmail.com
Motores de corrente contínua
Motores são máquinas elétricas utilizadas para converter energia elétrica em energia mecânica;
Motores CC são caracterizados pela sua versatilidade, podemos utilizar diversas combinações de enrolamento do campo magnético;
É o mais tradicional conversor de energia eletromecânica.
Estrutura básica
Fisicamente formado por três componentes distintos com funções específicas;
Estator, rotor e escovas;
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Estator e Rotor
Estator: Parte fixa do motor, formado por um núcleo ferromagnético. Estão contidas as bobinas de campo;
Rotor (armadura): Possui formato cilíndrico, formado por várias bobinas que recebem tensão continua. 
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Princípios
Quando a corrente continua passa pela bobina e no campo magnético do imã, é gerada uma força magnética que produz um torque que faz a espira girar.
Quando a bobina está alinhada com campo magnético, o torque é máximo.
Quando a bobina está perpendicular ao campo magnético, torque aproximadamente zero. 
Bobina com torque variável;
Princípios
No motor cc real, são utilizadas varias bobinas no rotor para que o torque seja constante, afim de evitar trancos no rotor; 
Velocidade do motor está relacionada a fem aplicada a bobina do rotor;
Quanto maior a tensão aplicada na armadura (rotor), maior a velocidade do motor;
Tipos de motores cc
Existem diferentes tipos de motores CC, as vantagens provem da sua variedade de características de operação, que são obtidas através dos métodos de excitação das bobinas de campo magnético.
Shunt (derivação ou paralelo) 
Dos motores CC é o mais utilizado;
A alimentação da bobina do estator é feita de forma paralela com a bobina do rotor (armadura) com a mesma fonte de tensão;
Maior controle de velocidade em diferentes cargas;
Tipos de motores cc
Série
Os enrolamentos do estator estão ligados em série com os enrolamentos da armadura;
Excelente torque de partida;
Péssima regulagem de velocidade;
Quanto maior a carga, menor a velocidade, quanto menor a carga, maior a velocidade;
Tipos de motores cc
Compound (composto)
Combina os melhores aspectos do shunt e série, melhor controle de velocidade e torque, mantendo os dois parâmetros mesmo com carga e sem carga;
Motores Corrente alternada
São as máquinas CA mais utilizados pela indústria; 
Simples construção, simples manutenção, consequentemente menor custo;
Motores CA, são alimentados por tensão alternada através do estator, o rotor não recebe nenhuma corrente alternada;
Existem motores CA monofásicos (até 10cv) e trifásicos.
Diferentes dos motores CC, que o campo magnético é fixo, nos motores de corrente alternada o campo magnético gerado no estator é um campo girante.
Os motores CA são divididos em síncronos e assíncronos. 
Estrutura básica
Campo magnético gira no tempo, conforme a frequência e a tensão de cada fase varia
Os enrolamentos do motor trifásico são defasados 120° devido a tensão da rede. 
Motor monofásico
Motor trifásico
Analise dos campos magnéticos
Motores síncronos
O nome “síncrono” se dá porque o rotor gira a mesma velocidade do campo magnético girante do estator;
Possui velocidade fixa, são utilizados em grandes cargas ou quando é necessário uma velocidade constante na operação;
Velocidade do motor síncrono depende da frequência de alimentação e do número de polos do seu estator e pode ser calculada por: 
;
Não é possível a partida desse tipo de motor apenas com a tensão da rede, necessita da excitação cc do rotor até atingir a velocidade síncrona.
Os métodos mais utilizados atualmente são a ligação por soft-starters. 
Motores assíncronos
Também chamados de motores de indução;
Podem ser do tipo bobinado e do tipo gaiola de esquilo;
Representam cerca de 90% dos motores utilizados na indústria;
A velocidade do rotor é sempre menor que a velocidade do campo girante;
A diferença entre essas velocidades é chamada de escorregamento, e pode ser calculada por: 
;
Motores assíncronos
Motor tipo gaiola de esquilo 
Os enrolamentos do rotor são na verdade barras solidas de alumínio que são fundidas nas rachuras do rotor e colocadas em curto circuito por anéis de alumínio fundido.
Motores extremamente baratos e confiáveis, fatores que contribuem para sua popularidade.
Diferente dos motores síncronos que o rotor é excitado por corrente cc. Neste as correntes do rotor são produzidas por indução. 
Referências
FITZGERALD, A. E; KINGSLEY Jr, Charles; KUSKO, Alexander. Máquinas Elétricas. 7. ed. McGraw-Hill, 2014. 
Maquinas elétricas: Motores de corrente continua, Instituto Metrópole Digital, disponível em: https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/1/58/2/2. Acesso em 16 out. 2021.
Maquinas elétricas: Motores elétricos assíncronos ligados à rede trifásica, Instituto Metrópole Digital, disponível em: https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/1/58/4/1. Acesso em 16 out. 2021.
SILVEIRA, Cristiano Bertolucci, Motor CC: Saiba como Funciona e de que forma Especificar, Citisystems. 24 nov. 2016. disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc. Acesso em: 16 out. 2021.
Obrigado
Lavf58.45.100
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