Relatório Motores Elétricos

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MOTORES ELÉTRICOS
I. Introdução
Motor elétrico é uma máquina destinada a converter energia elétrica em energia mecânica. É o mais utilizado de todos os motores elétricos, pois combina a facilidade de transporte, economia, baixo custo, limpeza e simplicidade de comando. São máquinas de fácil construção e fácil adaptação com qualquer tipo de carga.
As máquinas que atualmente conhecemos não produzem energia, elas convertem outros tipos de energia em energia mecânica para que possam funcionar. Assim como já dizia Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.
O funcionamento dos motores elétricos está baseado nos princípios do eletromagnetismo, mediante os quais, condutores situados num campo magnético e atravessados por corrente elétrica, sofrem a ação de uma força mecânica, força essa chamada de torque. 
Existem vários tipos de motores elétricos, dos quais os principais são os de corrente contínua e de corrente alternada. Os motores de corrente contínua são mais caros, pois é necessário um dispositivo que converte a corrente alternada em corrente contínua. Já os motores de corrente alternada são mais baratos e os mais utilizados, pois a energia elétrica é distribuída em forma de corrente alternada, reduzindo assim seu custo. 
Corrente contínua: corrente na qual possui fluxo contínuo e ordenado de elétrons sempre na mesma direção. 
Corrente alternada: é uma corrente cuja magnitude e direção varia ciclicamente. Ou seja, há variação de corrente elétrica, ao contrário da corrente contínua.
II. Objetivo
Representar na prática o funcionamento de um motor elétrico.
III. Embasamento Teórico
Dois ímãs, colocados frente a frente, produzem um campo magnético uniforme no espaço entre eles. O campo é dirigido da face Norte para a face SUL. Temos o campo magnético produzido apenas pela corrente elétrica. As linhas de indução são circunferências concêntricas com o fio. O par de forças que o campo magnético dos ímãs exerce sobre as correntes do rotor, na posição em que as escovas estão encostadas nos alfinetes coletores, tendo aspecto do campo resultante naquela região. O que faz o motor girar é o par de forças (torque). Estas forças são denominadas forças magnéticas de Lorentz.
Como todo motor de indução forma basicamente um transformador, onde o estator é
o primário e o rotor o secundário, e neste tipo específico o rotor não está em curto-
circuito, não há grande pico de corrente na partida do motor de anéis. A corrente de
partida e a corrente nominal têm basicamente o mesmo valor se o motor parte sem
carga. Evidentemente, quando parte com carga, há um aumento da corrente de
partida, mas esta é muito baixa se comparada com motores de rotor em
curto.
Nos motores síncronos, o estator é alimentado com corrente alternada, enquanto o rotor é alimentado com corrente contínua proveniente de uma excitatriz, que é um pequeno motor que corrente contínua (dínamo), normalmente montado no próprio eixo do motor. Não possuem condições de partida própria, de modo que, para demarrarem e alcançarem a velocidade síncrona, necessitam de um agente auxiliar, que geralmente é um motor de indução, tipo gaiola.
Após atingirem a rotação síncrona, conforme mencionamos, eles mantém a velocidade constante para qualquer carga, naturalmente, dentro dos limites de sua capacidade. Assim, caso se quisesse variar a velocidade, ter-se-ia que mudar a freqüência da corrente.
Antes de se submeter o motor síncrono à carga, ele deve ser levado à velocidade de sincronismo. Todos os métodos de partida exigem que, durante a aceleração, se proceda à remoção total ou, pelo menos, parcial de carga.
Nos motores assíncronos ou de indução, ocorre um deslizamento ou defasagem em relação à rotação síncrona, pois eles funcionam a uma velocidade menos que a síncrona, de modo que as rotações dos motores referidos na tabela 1 passam a ser, respectivamente, 3500rpm, 1750rpm, 1150rpm, 700rpm, etc.
No estator, o torque (momento) normalmente é produzido por forças magnéticas desenvolvidas entre os pólos magnéticos do rotor e aqueles do estator. Forças de atração ou de repulsão, desenvolvidas entre estator e rotor, 'puxam' ou 'empurram' os pólos móveis do rotor, produzindo torques, que fazem o rotor girar mais e mais rapidamente, até que os atritos ou cargas ligadas ao eixo reduzam o torque resultante ao valor 'zero'. Após esse ponto, o rotor passa a girar com velocidade angular constante. Tanto o rotor como o estator do motor devem ser 'magnéticos', pois são essas forças entre pólos que produzem o torque necessário para fazer o rotor girar. 
O rotor do motor precisa de um torque para iniciar o seu giro. Este torque (momento) normalmente é produzido por forças magnéticas desenvolvidas entre os pólos magnéticos do rotor e aqueles do estator. Forças de atração ou de repulsão, desenvolvidas entre estator e rotor, 'puxam' ou 'empurram' os pólos móveis do rotor, produzindo torques, que fazem o rotor girar mais e mais rapidamente, até que os atritos ou cargas ligadas ao eixo reduzam o torque resultante ao valor 'zero'. Após esse ponto, o rotor passa a girar com velocidade angular constante.
Um comutador apresenta duas placas de cobre encurvadas e fixadas (isoladamente) no eixo do rotor; os terminais do enrolamento da bobina são soldados nessas placas. A corrente elétrica 'chega' por uma das escovas (+), 'entra' pela placa do comutador, 'passa' pela bobina do rotor, 'sai' pela outra placa do comutador e 'retorna' á fonte pela outra escova (-). Nessa etapa o rotor realiza sua primeira meia-volta.
IV. Procedimentos Experimentais
Foram levantadas as duas hastes paralelas articuláveis e afaste os protetores deslizantes dos pequenos orifícios existentes. O motor elementar já estava encaixado nos orifícios das hastes. Colocado o imã em U na base acrílica, com o polo norte para cima e próximo do motor elementar.
V. Resultados
Ao ligar a fonte de alimentação que estava ajustada para a 3.0V baixou para 1.8V e acorrente que estava em 0.0A aumentou para 0.9V, isso ocorreu por causa da transformação de energia cinética em energia mecânica, que proporcionou o movimento das hastes.
Conforme a corrente elétrica percorria os pólos foi percebido o sentido da corrente que circulava do polo norte para o polo sul exercendo uma força no eixo fazendo-o girar.
VI. Conclusão
Com essa prática foi possível colocar toda a teoria aprendida em sala de aula, e ainda tem uma visão melhor de como ocorre o campo magnético e sua interação entre os mesmos. 
Observando o seu funcionamento com um imã, um motor elementar, feito de cobre, foi possível de identificar o sentido da corrente e sua força.
VII. Bibliografia
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/eletricidade-acionamento-motores-eletricos.htm
http://www.infoescola.com/eletromagnetismo/motores-sincronos/
Apostila de Física Experimental II, Roteiros para Experimentos de Física