Como funciona um motor eléctrico - Motor CC explicado

[Aplausos] Olá pessoal eu sou o Paul do site indie 1000 e mindset.com neste vídeo vamos analisar o motor de Cc para compreender os princípios básicos do seu funcionamento os motores de Cc tem um aspecto semelhante a este ainda que existam algumas variações utilizam-se para converter energia elétrica em energia mecânica e podem ser utilizados por exemplo nas nossas ferramentas elétricas carros de brincar e até nas ventoinhas de refrigeração quando olhamos para um motor CC vemos primeiro o invólucro protetor metálico que formam o estator numa extremidade encontramos a ponta de um veio que esse projeto através do

invólucro ao qual podemos fixar engrenagens Paz de ventoinha ou polias na outra extremidade encontra-se uma tampa de plástico com dois terminais podemos ligar uma fonte de alimentação a esses terminais para fazer rodar o velho se removermos um invólucro para ver o interior do motor encontramos dois imãs que formam o estator trata-se de imãs permanentes que formam um polo norte e um Polo Sul através do centro do motor vemos essa arte que se chama veio o veio é utilizado para transferir energia mecânica ligado ao veio temos o rotor o rotor é feito de vários discos laminados

cada disco tem estes braços em forma de ter cortados neles em torno dos braços em forma de T do rotor estão os rolos da bobina que transportam A corrente elétrica da bateria a medida que a corrente passa através das bobinas Produza um campo eletromagnético controlamos o tempo e a polaridade desse campo magnético para criar rotação os extremos das bobinas encontram-se ligados ao computador ou o computador é um anel que foi segmentado no número de placas que se encontram concêntricamente a volta do veio as placas estão separadas isoladas eletricamente uma das outras assim como veio as

extremidades de cada bobina ligam se há diferentes placas do computador para criar um circuito queremos ver em detalhes mais adiante inseridas na tampa traseira de plástico estão as escovas os braços das escovas e os terminais as placas do comutador situam-se entre as duas escovas as escovas friccionam se encontra o segmentos do comutador para completar o circuito a eletricidade pode então fluir através de um terminal através do braço para a escova através de um segmento do comutador para uma bobina depois para outro segmento do computador para a escova e braço opostos e de volta para o

outro terminal esses componentes formam o nosso motor CC básico para compreender o funcionamento do motor CC precisamos compreender algumas noções básicas de eletricidade bem como funcionamento dos componentes internos mas primeiro onde é que você já viu um motor CC ser utilizado ou onde é que poderia aplicar um compartilhe suas ideias e projetos nos comentários abaixo a eletricidade é o fluxo de elétrons através de um fio chamamos corrente a um grande número de elétrons que fluem na mesma direção a eletricidade CC significa que os elétrons fluem apenas numa única direção de um terminal de uma bateria

diretamente para o outro se invertermos a bateria a corrente fluirá no sentido oposto no interior do fio de cobre encontramos átomos de cobre orbitando cada átomo encontramos elétrons livres chamamos elétrons livres porque são livres para se deslocar em para outros átomos deslocam-se naturalmente para outros átomos mas em qualquer direção e de forma aleatória o que não nos serve de nada precisamos de muitos elétrons fluindo na mesma direção e isso se consegue aplicando uma atenção é como uma pressão e força os elétrons a se moverem os elétrons sofrem Num circuito completo tentam sempre voltar a sua

fonte por isso quando lhes damos um caminho como um fio eles flui através dele mas se criarmos temporariamente um caminho os elétrons vão utilizá-lo assim que estiver disponível podemos colocar componentes nesse caminho para que tenham de passar por ele e dessa forma faça um trabalho para nós como acender a lâmpada nestas animações vamos utilizar dois termos são eles o fluxo de elétrons e a corrente convencional o fluxo de elétrons é o que está realmente ocorrendo com os elétrons que fluem do terminal negativo para o terminal positivo a corrente convencional se move na direção oposta do

Positivo para o negativo tem em mente os dois termos e qual deles estamos utilizando Como já deve saber Os imãs são polarizados com extremidades Norte e Sul esses tipos são conhecidos como ímãs permanentes porque o seu campo magnético está sempre ativo quando estão próximos de outro imã os extremos iguais se repelam e os extremos opostos se atraem assim obtemos essas forças de empurrar e puxar causadas pelo campo magnético dos imãs Os imãs têm essas linhas curvas de campo magnético que vão do Polo Norte ao Polo Sul e se prolongam curvando se a volta do exterior

o campo magnético é mais potente Nas extremidades O que se deve ao fato de haver mais linhas de campo magnético juntas na verdade podemos ver o campo magnético de um imã lançando algumas limalhas de ferros sobre o imã quando dois imãs estão muito próximos um do outro os seus Campos magnéticos interagem duas extremidades iguais se repelem e as suas linhas de campo magnético não se unem com tudo duas polaridades Opostas serão atraídas uma pela outra e as linhas do campo magnético irão convergir para uma região altamente concentrada por isso colocamos dois ímãs de polaridade Opostas

no estator do motor para formar um forte campo magnético através do rotor quando ligamos um fio ao terminal positivo e negativo de uma bateria circula uma corrente de elétrons através do Fio entre os dois terminais quando os elétrons passam através do fio de cobre geram um campo eletromagnético a volta do fio é possível ver isso colocando alguns imãs a volta do Fio quando passamos a eletricidade através do Fio Os imãs rodam quando invertemos o sentido da corrente Os imãs também se invertem e se alinham no sentido oposto Dessa forma podemos criar um campo magnético que

atua como um ímã permanente e com este tipo de imã podemos desligar o campo magnético o problema do campo eletromagnético no fio é que é bastante Fraco mas podemos torná-lo muito mais forte ao enrolarmos os fios numa bobina cada fio continua criando um campo eletromagnético mas se combinam num campo magnético muito maior e mais forte e é por isso que criamos as bobinas a volta do rotor se considera Os eletroímas interessantes veja o nosso vídeo sobre como fazer um solenoide os links estão abaixo na descrição do vídeo as bobinas de fio são conhecidas como enrolamentos

o motor CC mais simples tem apenas uma bobina O problema é que essas podem se alinhar magneticamente o que bloqueia o motor e o impede de rodar quanto mais conjuntos de bobinas tivermos mais suave será a rotação O que é especialmente útil para aplicações de baixa velocidade normalmente encontramos pelo menos três bobinas de um motor para garantir uma rotação suave cada bobina está posicionada a 120 graus da anterior entre cada bobina Encontramos uma placa comutadora cada bobina está ligada a duas placas computadores as placas estão isoladas eletricamente umas das outras a exceção do fato de

estar ligadas através das bobinas Então se ligarmos os terminais positivo e negativo há duas das placas computadores podemos completar o circuito a corrente irá agora fluir e será gerado um campo magnético nas bobinas o rotor ou armadura é feito de vários discos de Ferro laminados entre si cada disco é isolado eletricamente um do outro com um revestimento de laca se a armadura fosse uma peça única de metal sólido existiriam grandes correntes de fulcool no seu interior Estas são causadas pela força eletromatriz induzida ou FM essas correntes de Foucault afetam a eficiência do motor de modo

a reduzir as correntes de focou os engenheiros segmentam o rotor em discos isolados dessa forma as correntes de focou continuarão a fluir mas serão muito mais pequenas quanto mais fino for o disco mais pequena serão as correntes de foco o computador é constituído por pequenas placas de cobre que são montadas no veio todas as placas estão isoladas eletricamente uma das outras bem como do veio a extremidade de cada bobina está ligada a uma placa comutadora diferente neste design cada placa com computador está ligada a duas bobinas as placas fornecem eletricidade as bobinas para levar a

eletricidade da bateria para as placas utilizamos algumas escovas que friccionam contra as placas os braços das escovas as mantém no sítio ao completar o circuito a eletricidade irá fluir para o segmentos do computador através das escovas e em seguida para uma das duas bobinas conforme o caminho disponível em certos pontos da rotação as escovas entram em contato com duas placas isso cria um arco e obtemos essas pequenas explosões de luz azul quando tal acontece os arcos bem como a fricção acabam por destruir as escovas com o tempo uma coisa que temos que compreender é a

regra da mão esquerda de Fleming e para tal temos de usar a nossa mão esquerda com esta forma engraçada é preciso lembrar que a regra de flaming utiliza a corrente convencional e não fluxo de elétrons a corrente convencional vai do Positivo para o negativo utilizamos a regra da mão esquerda de flamen para determinar a direção em que a bobina vai empurrar e puxar a medida que o campo eletromagnético interage com o campo magnético do ímã permanente se observarmos um fio e visualizarmos qual das extremidades está ligada ao positivo ou negativo podemos calcular a direção da

força para fazer estende a mão esquerda com a Palma virada para si Pense nisso como sendo o Polegar depois os dedos um dois três e quatro em primeiro lugar feche os dedos três e quatro aponte o dedo dois para a direita de forma ficar perpendicular a palma da mão depois da ponte do dedo um para frente e o Polegar para cima o segundo dedo aponta na direção da corrente convencional do Positivo para o negativo o primeiro dedo aponta na direção do campo magnético permanente de Norte para o sul o Polegar aponta na direção da força

Preparei um guia em PDF para esse efeito que inclui alguns exemplos trabalhados para o ajudar a se lembrar disso pode encontrar links na descrição do vídeo abaixo para obter a sua cópia se observarmos este exemplo a corrente convencional está vindo na nossa direção e o campo magnético está indo da esquerda para a direita por isso apontamos o nosso segundo dedo na nossa direção e o primeiro dedo na direção do campo magnético o nosso polegar está portanto apontando para cima o que significa que a força sobre o fio vai movê-lo para cima nesse exemplo temos a

corrente convencional invertida no fio pelo que está se afastando de nós por isso viramos a mão de modo a que o segundo dedo esteja apontando para longe de nós o nosso primeiro dedo continua a apontar na direção do campo magnético e o nosso polegar aponta para baixo isso significa que a força sobre o fio irá movê-lo para baixo se enrolarmos o fio na bobina como é que as forças atuaram agora bem temos que considerar a bobina como Duas Metades na metade esquerda a corrente convencional está fluindo para longe de nós por isso a nossa mão

se vira e vemos que temos uma força descendente no lado direito a corrente convencional está fluindo na nossa direção pelo que a força é ascendente portanto temos uma força combinada para cima e para baixo pelo que a bobina roda agora que podemos ver como o motor roda vamos analisar em detalhes muito bem Vamos considerar a opção de um motor de corrente contínua em câmera lenta destacarei apenas as partes principais a usimãs Norte e Sul que concentram um campo magnético no centro no centro encontramos o eixo ligado ao eixo temos o rotor enrolado a volta do

rotor temos as bobinas ligando as bobinas temos o comutador e fornecendo energia ao computador temos as escovas e os braços da escova e finalmente temos uma fonte de alimentação o rotor as bobinas e o comutador vão rodar todo o resto permanecerá estacionário Vamos considerar o fluxo de corrente convencional e as forças que estão ocorrendo Nos lados longos de cada bobina ou seja este lado e este lado também vamos rotular estas bobinas de um dois e três e as placas comutadoras A B e C nesta primeira posição a corrente convencional irá Fluir do Positivo da bateria

para a placa a depois através de ambas as bobinas 1 e 3 através das placas B e C para escova direita e de volta para a bateria o lado direito da bobina 1 tem uma força descendente e o lado esquerdo tem uma força ascendente a bobina 3 tem uma força ascendente deste lado e uma força descendente deste lado e portanto a corrente flui agora através da placa a apenas para bobina 1 saindo depois pela placa B isso cria uma força ascendente à esquerda e uma força descendente à direita a corrente flui agora através das placas

AIC através das bobinas 1 e 2 para a placa b a bobina 1 tem uma força ascendente à esquerda e uma força descendente à direita a bobina dois tem uma força ascendente à esquerda e uma força descendente à direita a corrente flui agora através da placa C para bobina dois e para a placa b o lado esquerdo da bobina dois tem uma força ascendente e o lado direito tem uma força descendente a corrente flui agora através da placa C para as bobinas 3 e 2 e sai através das placas A e B isso nos dá

as nossas forças ascendentes e descendentes nas bobinas agora a corrente foi através da placa C para bobina 3 e depois para fora através da placa a criando as nossas forças ascendentes e descendentes a corrente flui agora através das placas C e B através das bobinas 3 e 1 e sai pela placa a nos dando as nossas forças em cada lado a corrente flui agora através da placa B para bobina 1 e sai através da placa a o que cria as nossas forças a corrente flui agora é através da placa B para as bobinas 2 e

1 saindo depois pelas placas c&a agora a corrente foi através da placa B para bobina dois e depois para fora através da placa C A corrente flui agora através das placas BA para as bobinas 2 e 3 e depois para fora através da placa C esse processo se repete várias vezes o que nos dá força de rotação que utilizamos para acionar coisas como ventoinhas engrenagens rodas e roldanas se invertermos a fonte de alimentação inverteremos a corrente e isso também inverterá as forças e consequentemente o sentido da rotação muito bem pessoal esse vídeo fica por aqui

mas para continuar em aprender vejam dos vídeos que estão aparecendo na tela agora e a gente se vê lá para a próxima lição não se esqueça de nos seguir no Facebook Twitter Instagram e também