Como funcionam os motores elétricos? Uma explicação completa

Os motores elétricos são dispositivos essenciais que convertem energia elétrica em movimento mecânico. Mas como exatamente funcionam os motores elétricos para girar os motores e gerar torque? Aqui está uma visão geral simplificada dos princípios-chave por trás dos diferentes tipos de motores.

O básico 

Todos os motores eléctricos funcionam com o mesmo princípio básico – convertem energia eléctrica em campos magnéticos, que interagem para gerar força que faz o motor girar. Isto acontece através da indução eletromagnética entre o estator (parte estacionária) e o rotor (parte rotativa).

A maneira específica como esse processo ocorre difere dependendo se o motor funciona em corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA). Além disso, fatores de design como a fiação das bobinas e as orientações do ímã/bobina afetam a funcionalidade. No entanto, todos os motores eléctricos funcionam, em última análise, criando força magnética através da corrente eléctrica.

Operação do motor CA 

Nos motores de indução CA, a corrente alternada que flui através das bobinas do estator gera um campo magnético rotativo. Este campo variável induz uma corrente nas bobinas do rotor, fazendo com que o rotor gire em busca do campo do estator. Em última análise, o motor transforma a energia da fonte de alimentação CA em energia cinética rotacional.

Os motores CA síncronos funcionam de maneira diferente – o rotor gira exatamente em sincronia com o campo rotativo produzido pelo estator, em vez de persegui-lo. A chave é que o rotor contém ímãs permanentes que travam com o campo CA externo.

Operação do motor CC 

Nos motores CC, o estator estacionário contém ímãs permanentes que geram um campo magnético estático, enquanto os enrolamentos do rotor transportam a corrente elétrica. Com base na orientação da fiação, as bobinas energizadas do rotor atraem ou repelem os ímãs do estator, produzindo rotação.

Os motores CC escovados usam um comutador e escovas para inverter periodicamente a corrente conforme o rotor gira. Isso inverte a polaridade magnética, de modo que o rotor continue girando na mesma direção. Os motores DC sem escova controlam eletronicamente a comutação do rotor.

Resumindo

Todos os motores elétricos funcionam usando forças eletromagnéticas para transformar energia elétrica em energia cinética rotacional. Os designs CA e CC aproveitam os campos magnéticos de correntes e ímãs para criar torque indutor de rotação. A compreensão destes princípios operacionais fundamentais ajuda a apreciar esta tecnologia inestimável da qual depende a civilização moderna.