Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
Objetivo
Preparar uma montagem didática para ilustrar o princípio
de funcionamento dos motores lineares. Essencialmente, os motores
lineares são motores convencionais 'abertos', ou seja, o estator
é plano e o 'rotor', também plano, desliza ao longo do estator.
Nos modelos práticos, os estatores são constituídos por eletroímãs
colocados em linha (milhares deles ao longo dessa linha) e os 'rotores'
(são vários deles ao longo da peça móvel), também constituídos por
eletroímãs, são fixados sobre a plataforma móvel sobre rodas. O
circuito elétrico é montado de tal maneira que os eletroímãs fixos e
móveis estão sempre se atraindo.
Nossa montagem didática é mais singela; o estator é constituído por
um único eletroímã e o rotor por uma vareta cilíndrica metálica.
Montagem
Este é, como dissemos, um protótipo
de um motor linear. Acionando-se
a chave inversora (qualquer lado), a corrente (cerca de 5 A) circula pelo
eletroímã (bobina com 500 espiras sobre núcleo de ferro doce) gerando
um intenso campo magnético.
Ao mesmo tempo, a mesma corrente
(circuito série) passa pelos fios de cobre paralelos (trilhos) e pela
pequena haste móvel de latão ou cobre.
O campo produzido pela bobina (e concentrado pelo núcleo de ferro doce)
age sobre a corrente que circula pela haste móvel, aplicando nela forças
eletromagnéticas (forças de Lorentz) que a fazem rolar para uma das
extremidades dos trilhos. Nessa fase invertemos a posição da chave e,
como a corrente na haste passa a circular em sentido oposto ao anterior,
a haste será forçada a rolar para a outra extremidade dos trilhos, pela
ação de novas forças eletromagnéticas.
Invertendo-se periodicamente a chave teremos o movimento da haste para a
direita e para a esquerda. Os motores lineares usam dessa técnica,
colocando-se milhares de eletroímãs em seqüência.
Os trilhos e a haste devem estar bem limpos. O timmer
colocado no circuito, regulado para 1 ou 2 minutos, é para evitar
aquecimento excessivo que pode levar á queima da bobina por efeito
Joule.