Atenção: Os Motores Reais são mais complicados – Teoria (máquinas eléctricas 11/…)
Atenção: Os Motores Reais são mais complicados
Nos artigos anteriores, as animações são apenas esquemáticas e destinadas a mostrar os princípios. Não fique pois desiludido se, ao abrir um motor, ele parecer muito complicado!
Em artigo posterior desenvolveremos este tema e mostraremos motores reais.
Por exemplo, um motor DC típico tem, muito provavelmente, muitas bobinas com rasgos, de forma a produzir um torque mais suave: há sempre uma bobina para a qual o termo sinusoidal está próximo da unidade. Isto é ilustrado na figura abaixo para um motor com estatores com rasgos (acima) e estatores lisos (abaixo).
Dezembro 9, 2010 Não há comentários
Altifalantes – Teoria (máquinas eléctricas 10/…)
Altifalantes
Um altifalante é um motor linear com um pequeno alcance. Tem uma bobina móvel que está ligada de uma maneira flexível a uma fonte de alimentação, não existindo portanto escovas.
A bobina movimenta-se no campo magnético de um íman permanente, que tem geralmente a forma adequada para produzir a máxima força na bobina. A bobina móvel não tem núcleo e por isso o seu peso é pequeno e pode ser acelerada muito rapidamente, o que permite um movimento de alta frequência. Num altifalante, a bobina é fixada num cone de papel de baixo peso, que é suportado, tanto nas suas margens exteriores como interiores, por clips de papel plissado. Na foto abaixo, o altifalante está para além do limite superior normal da sua extensão, e por isso a bobina é visível acima dos pólos magnéticos.
Para baixas frequências, sons de comprimento de onda grandes, são necessários cones mais largos. O altifalante mostrado abaixo tem 380 mm de diâmetro. Os altifalantes projectados para baixas frequências são chamados de woofers. Tem um peso elevado e é difícil acelerá-los rapidamente se lhe aplicarmos sons de altas frequências. Na foto abaixo, é apresentado um corte de forma a podermos ver os componentes internos.
Os tweeters, isto é, os altifalantes projectados para altas frequências, podem ser simplesmente altifalantes com o mesmo desenho, mas mais pequenos, com menor peso, quer nas bobinas quer nos cones. Em alternativa, podem utilizar cristais piezoeléctricos para fazer mover o cone.
Os altifalantes são vistos como motores lineares com um alcance modesto – à volta de algumas dezenas de mm. Motores lineares semelhantes, sem o cone de papel, são frequentemente utilizados para mover as cabeças de leitura e gravação dos discos rígidos dos PCs.
Dezembro 2, 2010 Não há comentários
Alguma notas acerca de motores AC e DC para potências elevadas – Teoria (máquinas eléctricas 9/…)
Alguma notas acerca de motores AC e DC para potências elevadas
Os motores AC são utilizados nas aplicações de potência elevada, sempre que possível. Os motores trifásicos de indução AC são largamente utilizados nas aplicações de elevada potência, incluindo a indústria pesada. Contudo, tais motores são imprestáveis se não estivar disponível por perto a tensão trifásica. Um exemplo desta situação são os comboios eléctricos: é mais fácil construir linhas de alimentação e pantógrafos se apenas precisarmos de um condutor activo, o que nos conduz, habitualmente, à corrente contínua (DC), e muitos dos motores de comboios são DC. Contudo, devido Às desvantagens da DC para potências elevadas, alguns dos comboios mais modernos convertem a DC em AC, que depois alimenta motores trifásicos.
Os motores de indução monofásicos apresentam problemas nas aplicações que combinam potências elevadas e condições flexíveis de carga. O problema reside na produção do campo girante. Pode-se usar um condensador para levar a corrente a um conjunto de bobinas, mas os condensadores de alto valor e alta tensão, são caros. Em vez disso usa-se então pólos sombreados, mas aqui o torque é menor para certos ângulos. Se não pudermos produzir um campo girante suave, e se a carga escorregar bem por trás do campo, então o torque cai ou até se inverte.
As ferramentas de potência e alguns electrodomésticos utilizam motores AC com escovas. As escovas introduzem perdas (além de arco eléctrico/faíscas e produção de ozono). A polaridade dos estatores é invertida 100 vezes por segundo. Mesmo que o material do núcleo seja escolhido de forma a minimizar as perdas por histerese (‘perdas no ferro’) isto contribui para a ineficiência, e para a possibilidade de sobreaquecimento. Estes motores podem ser chamados de motores ‘universais’ porque podem operar em DC. Esta solução é barata, mas rude e ineficiente. Para aplicações de baixa potência, como ferramentas eléctricas, a ineficiência não é, em geral, muito importante economicamente.
Se tivermos disponível apenas uma tensão alternada monofásica, podemos rectificá-la e usar um motor DC. Utilizam-se pois rectificadores de corrente elevada, que são caros, mas cujo preço tem vindo a baixar muito, pelo que, cada vez são mais usados. Se estiver confiante que percebeu os princípios, é tempo de ir estudar “Como funcionam os motores eléctricos reais”. Ou então continue a leitura dos artigos seguintes, que versam os altifalantes e os transformadores.
Novembro 25, 2010 Não há comentários
