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Motor
elétrico síncrono Prof.
Luiz Ferraz Netto Objetivo Material
Nota: Dínamo é denominação para máquina eletromecânica (gerador) que fornece corrente contínua e Alternador é para aquela que fornece corrente alternada. Na verdade, o 'dínamo de bicicleta' é um alternador. É conotação popular (errônea) designá-lo como dínamo. No texto colocaremos 'dínamo' (entre pliques) para lembrá-lo desse detalhe técnico.
Comentário
teórico
Quando o ímã gira (por ação mecânica externa), esses campos trocam de posição, de modo que a bobina (fixa) fica sujeita a um campo magnético variável. Essa variação do fluxo magnético concatenado com a bobina, faz surgir nessa, uma f.e.m. de mesma freqüência que a variação do fluxo. O dispositivo está trabalhando como gerador (ilustração abaixo).
Quando uma fonte de alimentação externa faz circular uma corrente alternada através da bobina, as garras mudam sua polaridade norte-sul continuamente (devido ao campo alternante da corrente), atraindo e repelindo os pólos do ímã cerâmico. Quando o ímã tem a velocidade correta, o torque passa a ser eficaz e o movimento do rotor em um sentido se mantém (ilustração abaixo, esquerda). O dispositivo está trabalhando como motor. Quando o giro do ímã é demasiadamente lento, apenas pequenos impulsos é recebido por ele (F.Dt), a rotação torna-se cada vez mais lenta e acaba parando (veja ilustração abaixo, direita). O ímã não pode começar a girar sem auxílio externo porque sua inércia (momento de inércia) é demasiado elevada e ele não consegue escolher se vai girar no sentido horário ou anti-horário em intervalo de tempo tão pequeno (0,0083 s). Nessa fase, o ímã é atraído e repelido pelo campo variável das garras e, sem girar, começa a vibrar.
A velocidade angular do ímã está diretamente relacionada à freqüência da tensão alternada fornecida pela fonte de alimentação (por isso, este tipo de motor é chamado de motor síncrono.). Nossa
freqüência é f = 60Hz, assim a cada 0,0083 s uma garra muda sua
polaridade. [f = 60Hz, significa 120 inversões de polaridade a cada
segundo; Dt
= 1/120 s]. Com os 8 pólos no ímã, o ímã fará uma volta completa em
0,067 s. Em 0,067s 'cabem' 4,02 ciclos da corrente alternada [0,067 x 60].
Assim o ímã girará com uma freqüência de 60/4,02 =~ 15Hz.
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