Força magnetica atuante em contatores

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Força magnética atuante em contatores 
Carlos Henrique Souza Guedes, Diego Rodrigues Faria, Jardel Queiroz dos Santos 
Faculdade Pitágoras- campus Betim, 
Conversão eletromecânica de energia engenharia Elétrica com Automação/prof. Aloisio Benigno , 
Av. Juscelino Kubitscheck, 229 - Centro. Betim – MG, 
Diego.faria26@gmail.com; carloscguedes@gmail.com; jardelkeiros@hotmail.com; 
 
 
 
I. Introdução 
 Este artigo foi desenvolvido pelos alunos dos cursos de 
Engenharia Elétrica e Automação, do 7º período da 
Faculdade Pitágora – Betim, com a finalidade de apresentar a 
atuação da força magnética presente em contatores. 
 Este assunto foi escolhido tomando como base o conteúdo 
abordado pela matéria de conversão eletromecânica de 
energia, ministrada pelo professor Aloisio Benigno. 
II. Força magnética 
 Força magnética é um fenômeno que ocorre entre corpos 
metálicos, independente se os mesmos estejam em contato. 
Esta força atua sempre na direção de 02 polos, norte e sul. Ao 
aproximar esses polos temos reações diversas dependendo da 
posição que cada um se encontra, podendo ser atrativa ou 
repulsiva. Atrativa quando aproximamos dois polos opostos 
e, repulsiva quando aproximamos polos iguais Conforme 
fig.1. 
 
Figura 1- Comportamento do fluxo magnético. 
III- Contator cc 
Os contatores cc são constituídos de circuito magnético com 
uma parte móvel conforme ilustração da Fig. 2. Quando uma 
corrente continua aplicada na bobina N, a parte móvel Z, é 
puxada para cima fazendo que os contatos elétricos C sejam 
acoplados, quando a corrente é nula a mola J puxa a parte 
móvel Z fazendo que ela volte a sua posição inicial abrindo 
os contatos. 
 
Figura 2- Contator cc 
VI – Contator ca 
 No circuito em corrente alternada, quando a corrente da 
bobina passa por zero, o campo magnético H no entre ferro e 
nulo, com isso a força que atrai a parte móvel Z também é 
nula. Devido à presença de uma mola de restrição, o contator 
CC alimentado com corrente teria um movimento oscilatório, 
acoplando e recuando constantemente o contato elétrico C 
podendo causar vibrações. Cada entreferro com seção 
transversal A (faces polares) é sempre a atração expressa pela 
formula: 
 
 
 
 
Dessa forma, para uma corrente de alimentação na frequência 
de 60 Hz, a força de atração se anularia a cada semiciclo da 
corrente na bobina. 
 
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 Em termos de construção, o contator ca é um pouco 
diferente do contator cc. A principal diferença entre eles é 
que na parte móvel do contator ca existem espiras de cobre 
curto-circuitadas. Fig. 3. 
 
Figura 3- Contator ca (espiras de cobre) 
 
 O Circuito magnético segue a forma da corrente de 
alimentação, sendo ela senoidal por sua vez o circuito 
também será. Como as espiras de cobre são atravessadas pelo 
fluxo magnético variável no tempo, temos como 
consequência a aparição de uma corrente induzida no mesmo, 
defasada 90º da corrente aplicada no circuito conforme Fig. 
4. Assim quando a corrente nas espiras de cobre é nula, na 
bobina a corrente é máxima conforme Fig. 5. Quando a 
corrente na bobina é nula temos a corrente máxima nas 
espiras de cobre conforme Fig. 6. Como consequência 
sempre haverá entre a parte móvel e a parte fixa uma força de 
atração suficiente para manter a parte móvel acoplada a parte 
fixa. 
 
 
Figura 4 - Diagrama fasorial (corrente / tensão). 
 
 
 
Figura 5 – Corrente máxima na bobina e nula nas espiras 
 
 
Figura 6 – Corrente máxima nas espiras e nula na bobina. 
 
V – Conclusão 
 Como abordado no desenvolvimento do artigo, destacamos 
o funcionamento de um contator e as forças atuantes no 
mesmo. Foi demonstrado o comportamento do fluxo 
magnético e suas variações, bem como as características da 
corrente elétrica e sua influência no campo magnético e no 
funcionamento do contator, sendo ele de corrente alternada 
ou continua, podemos observar que teoricamente o 
funcionamento do contator está contido no estudo das forças 
magnéticas atuantes no mesmo. 
 
Referência 
 
[1] A.E.Fitzgerald, Charles kingsley , Jr. Stephen D. Umans 
Maquinas Elétricas 6ª edição.