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Motor Elétrico com Reed-Switch
(Versão Kinder-Ovo)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 

Introdução
Essa é uma versão do Motor Elétrico com Reed-Switch, cuja leitura recomendamos (clique no link dessa linha). Essa leitura deixará claro o funcionamento e aplicação do interruptor de lâminas (reed-switch).

Objetivo
Montagem de um motor elétrico elementar do tipo repulsão eletromagnética. Estudar a conversão de energia elétrica em energia mecânica. Apresentar e estudar o funcionamento do interruptor magnético (reed-switch); sincronização das interrupções.

Material

Base de madeira de (10 x 10 x 1) cm;
2
pilhas (comum, para lanternas) com porta-pilhas ou fonte ajustável de 3 a 6 Vcc;
1
reed-switch (obtido em loja de componentes eletrônicos);
2 (ou 4)
ímãs em forma de disco com cerca de 1,0 cm de diâmetro e cerca de 0,2 cm de altura (os meus são de ligas especiais obtidos no IPT - SP) ou equivalente (obtido de pequenos alto falantes);
fio de cobre esmaltado (ou fio magnético) número 24 ou 26, suficiente para o enrolamento no parafuso;
1
parafuso para madeira (cabeça lisa) de cerca de 5 cm de comprimento e diâmetro 0,4 cm para o eletroímã (acompanha porca e arruela);
1
embalagem de Kinder-Ovo;
1
eixo de latão (diâmetro 1 a 2 mm; obtido em varetas de 1m em lojas de ferragens) suficiente para atravessar o Kinder-ovo e sobrar cerca de 1 cm de cada lado;
3
cantoneiras de ferro zincado de (3 x 1,5 x 1,4) cm;
1
cantoneira de alumínio de (3 x 1,5 x 2,0) cm;
2
terminais Fannestock ou conector Sindall;
5
parafusos pequenos para madeira.

Visão geral do projeto

Montagem
(a) Núcleo do eletroímã - Pegue o parafuso e coloque nele a arruela e a porca, de modo que fique uma área livre de cerca de 3,5 cm entre a cabeça e a arruela. Passe uma volta de fita crepe nessa região livre. Nessa região, sobre a fita crepe, é que será enrolado o fio de cobre esmaltado.

(b) Eletroímã - Use do fio de cobre esmaltado #24 ou 26 para fazer o enrolamento da bobina do eletroímã no espaço de 3,5 cm entre a arruela e a cabeça do parafuso; espiras unidas, camada por camada, até preencher todo o espaço disponível. Deixe sobrar cerca de 20 cm do fio em cada extremidade. Mergulhe todo o enrolamento, até a arruela, em verniz; retire do verniz, deixe escorrer e ponha para secar.

(c) Fixação do eletroímã - Use o furo já existente na parte longa da cantoneira de ferro para fixar o eletroímã; retire a porca que está encostada na arruela (essa, grudada no enrolamento pelo verniz já seco), passe o parafuso pelo furo e coloque a porca apertando-a bem. Não fixe ainda essa cantoneira na base de madeira, deixe para fixar essa cantoneira na fase final da montagem.

(d) Mancais - As outras duas cantoneiras de ferro galvanizado servirão de mancais para o rotor desse motor. Se o eixo que você preparou para espetar no Kinder-Ovo tiver diâmetro ligeiramente menor que o furo já existente na cantoneira, o mancal já estará pronto. Caso o eixo seja bem mais fino que o furo da cantoneira convém fazer nova furação nas cantoneiras.

(e) Rotor com ímãs - Faça pequenos furos nas bases opostas do Kinder-Ovo (a marca do local dos furos já vem em destaque no próprio Kinder-ovo), o suficiente para passar bem apertado o eixo de latão (eu usei uma broca de 1mm para fazer tais furos). Atravesse o eixo no rotor-Kinder-Ovo; deixe sobrando cerca de 1 cm em cada extremidade. Passe essas extremidades nas cantoneiras-mancais e fixe os mancais com parafusos para madeira. Verifique se o rotor-Kinder-Ovo gira livremente, muito livremente!
Use cola epoxi (superbonder) para fixar os discos-ímãs no meio desse rotor, em posições diametralmente opostas. Cuidado com a polaridade dos ímãs (veja ilustração abaixo). De início, cole apenas dois ímãs, deixemos os outros dois (optativos) para uma fase de experimentação.

(f) Reed-switch: Esse interruptor de lâminas será fixado com cola epoxi (superbonder) na cantoneira de alumínio (essa cantoneira não pode ser de ferro!).

(g) Fase final: Agora é a hora de fixar as diversas partes na base de madeira. Inicialmente arrume as partes acompanhado o visual geral da montagem. Comece pelo rotor e seus mancais; verifique se o rotor gira livremente, sem trepidações. Fixe os mancais nessa base de madeira, com pequenos parafusos.
Agora ajuste a cantoneira que suporta o eletroímã de modo que a cabeça do parafuso fique a poucos milímetros dos ímãs do rotor (gire o rotor para verificar se não toca a cabeça do parafuso); veja se o eletroímã (cabeça do parafuso) fica bem na frente de um dos ímãs. Uma vez ajustado isso, fixe a cantoneira de ferro na base de madeira.
Coloque a cantoneira de alumínio que suporta o interruptor como indicado na figura; gire o rotor e verifique se as lâminas do interruptor ficam juntas (quando o ímã passa perto) e se abrem (quando o ímã se afasta), com o girar do rotor. Se você dispõe de um ohmímetro, ele poderá ser usado para essa verificação. Fixe essa cantoneira na base, ainda sem apertar bem ... pode precisar de novos ajustes.

A seguir, conecte os terminais do eletroímã na fonte de alimentação (ou na associação de pilhas) e verifique se entre a cabeça do parafuso-eletroímã e os ímãs do rotor ocorre REPULSÃO; se ocorrer 'atração' inverta os fios de ligação. Um desses fio pode ficar ligado na associação série de pilhas, o outro deve ser desconectado da associação e irá ao terminal livre do interruptor magnético.
Se as lâminas do interruptor estiverem 'fechadas' (um dos ímãs defronta o reed) o motor começará a girar imediatamente. Se não girar, verifique todas as ligações (não esqueça de raspar o esmalte que recobre o fio de cobre).

Atenção: O ímã não deve passar 'bem de frente' ao 'meio' do interruptor e sim entre 'o meio' e 'o final'. Um bom ajuste disso dará um aumento substancial na rotação!

Divirtam-se!

Abaixo damos uma tabelinha (com valores aproximados de rpm) que poderá ser útil em suas experimentações:

Tipo de rotor RPM(1,5V) RPM(3,0V) RPM(4,5V) RPM(6,0V)
2 ímãs 1000 1500 1900 2200
4 ímãs 1500 2600 2800 3000

Modos de operação dos reed-switch: Veja no artigo original do motor com reed-switch.

Bom sucesso!  Escrevamos relatando suas dificuldades, variações, substituições, sucessos etc. Isso poderá ser útil a outros que venham a se empenhar nesse trabalho.

Prof. Léo (Luiz Ferraz Netto)


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