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Relatório Motor Casseiro de Corrente Contínua

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Relatório dos princípios de funcionamento do motor de c.c ou d.c elaborado pelos alunos da turma de Eletrônica Analógica da Universidade Tiradentes

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Relatório Motor Casseiro de Corrente Contínua

  1. 1. 1 RELATÓRIO EXPERIMENTAL – MOTOR ELÉTRICO CC JESUS, Camilla Rocha - UNIT BARBOSA, Ícaro Torres - UNIT SILVA, Caio Lucas Nascimento –UNIT FILHO, Fernando José dos Santos – UNIT FILHO, Gilmar Soares Santana – UNIT Resumo A rotação inerente aos motores elétricos é base para o funcionamento de muitos equipamentos. Eles são encontrados nas mais diversas formas e tamanhos, cada qual adequado à tarefa para qual foi desenvolvido. Alguns motores operam em corrente contínua (CC ou DC) e podem ser alimentados por pilhas ou baterias, além de fontes de alimentação adequadas. Outros operam em corrente alternada (CA ou AC) e podem ser alimentados diretamente pela rede elétrica, e ainda há os motores universais, que funcionam com ambas. Palavras-chave:Motores. Corrente Contínua. Alimentação. Introdução Os motores de corrente contínua são dispositivos que operam aproveitando forças de atração e repulsão geradas por eletroímãs ou ímãs permanentes, geradas por campos magnéticos originados da transmissão de correntes elétricas por duas bobinas. O motor elétrico de corrente contínua é composto de duas estruturas magnéticas: o estator e o rotor. O estator consiste em uma estrutura eletromagnética com polos salientes aos quais são enroladas as bobinas ou ímã permanente que formam o campo. O rotor é um eletroímã alimentado por um sistema mecânico de comutação. O comutador possui uma superfície cilíndrica com diversas lâminas aos quais são conectados os enrolamentos do rotor, e está sob pressão de escovas fixas ligadas aos terminais de alimentação. A função do comutador é inverter a corrente na fase de rotação para que o conjugado permaneça sempre girando na mesma direção. O rotor é composto por bobinas contendo N espiras, que são conectadas em série através das lâminas do comutador.
  2. 2. 2 Figura 1: Motor CC e seus componentes(BRAGA, 2014). No caso do experimento do motor elétrico caseiro,o fluxo magnético foi produzido pelo imã, enquanto rotor foi simulado com a construção de uma bobina de cobre esmaltado. Por funcionar com base em um ímã permanente, o motor necessitava de um torque inicial feito manualmente.Devido às forças de atração ou de repulsão exercidas pelo ímã, a bobina era “puxada” ou “empurrada” de acordo com a polaridade sob a qual estava submetida, produzindo torques que faziam com que o motor girasse mais rápido. Figura 2: Funcionamento do motor CC com ímãs permanentes(BRAGA, 2014). O comutador do motor foi simulado raspando parcialmente o esmalte de uma das extremidades de cobre da bobina, de forma a interromper momentaneamente a transmissão de corrente à medida que o movimento de rotação é executado.
  3. 3. 3 Figura 3: Estrutura de um motor CC caseiro. (FEIRA DE CIÊNCIAS, 2014) Objetivos  Produzir um motor elétrico caseiro para estudar e compreendera aplicação da eletricidade e do magnetismo; Materiais e Métodos Materiais  1 Pilha de 9V  1 ímã permanente de alnico ou ferrite, de tamanho menor que a pilha  Aproximadamente 1m de fio de cobre esmaltado  1 base de madeira, plástico ou papelão  Fita isolante Método Montagem:  Fixar a pilha grande em uma região na extremidade da base;  Fixar o ímã (estator) no centro da base;  Os dois suportes para a bobina devem ser feitos com fio de cobre com as extremidades raspadas (para remover o esmalte). As extremidades superiores deverão ser enroladas com a finalidade de suportarem as hastes da bobina, enquanto as extremidades
  4. 4. 4 inferiores deverão ser afixadas nas laterais do ímã, para que a bobina possa ficar pairando sobre o mesmo;  Para fazer a bobina, enrola-se um pedaço do fio de cobre em algum objeto cilíndrico de aproximadamente 3 cm de diâmetro, deixando livres cerca de 2cm em cada extremidade. Uma das extremidades deverá ser completamente raspada, enquanto a outra deverá ser raspada apenas metade da circunferência do fio, para atuar como comutador do motor;  Posicionar a bobina nos suportes, apoiando suas extremidades nas extremidades enroladas do suporte e de modo que fique centralizada sobre o ímã;  Utilizar o restante do fio de cobre para conectar os pólos da pilha aos suportes da bobina; Funcionamento  Terminada a montagem, recomenda-se dar um pequeno impulso ao rotor (bobina) para que ele continue o movimento. Se o movimento não continuar, há a possibilidade de que a posição da extremidade parcialmente raspada não seja adequada, ou que haja mau contato com a pilha. Resultados e Discussões É possível realizar alguns cálculos para obtermos maiores informações sobre o motor: T=kt.kɸ.Ia.If (Torque), ɸ =kɸ.If (Fluxo magnético) e Ec=k.ɸ.N (força contra eletromotriz). Analisando podemos perceber que diminuindo If, irá diminuir o fluxo, o qual que diminui Ec(fcem). Segundo a lei a kirchhoff podemos calcular a tensão da armadura do motor pela formula: Ua = Ra . Ia + E. Combinando as equações de força contra eletromotriz com a da tensão da armadura, temos a expressão para a velocidade do motor dada por: n = K . (Ua – Ra . Ia)/ ɸ Conclusão Através desse experimento pudemos demonstrar o princípio de um motor alimentado por corrente contínua. Inicialmente foi utilizada uma bateria de 9V para a alimentação do motor, em seguida substituímos a bateria por uma fonte DC, que facilitou por questões de conexões. Percebemos que é necessário lixar o comutador (hastes) da espira, pois o material da mesma é um fio de cobre esmaltado, isso impede que a escova tenha um bom contato com
  5. 5. 5 o comutador. Em alguns momentos o rotor não funcionava, verificamos que era por conta de um mau contato entre escova e comutador. Referências NEWTON C BRAGA. Como Funciona o Motor de Corrente Contínua. Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/3414-art476a> Acesso em 05/04/2014. FEIRA DE CIÊNCIAS. Motor Mínimo. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/sala22/Motor00.asp>. Acesso em 05/04/2014. FEIRA DE CIÊNCIAS. Motores Elétricos. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/sala22/motor_teoria1.asp> Acesso em 05/04/2014. UNESP. Motor Elétrico.Disponível em:<http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele04.htm> Acesso em 05/04/2014.

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