Motor elétrico: como funciona, tipos e aplicações

O motor elétrico é uma peça simples, mas bastante importante, já que é responsável por gerar a energia necessária para ligar dispositivos eletrônicos e fazê-los funcionar. A seguir, saiba o que é e como funciona um motor elétrico e conheça os diferentes tipos e aplicações.

O que é motor elétrico? 

O motor elétrico é um dispositivo que transforma energia elétrica em energia mecânica para acionar equipamentos.

Ele é versátil e está presente em diversos equipamentos domésticos e profissionais, como serra elétrica, eletrodomésticos e, até mesmo, brinquedos infantis.

Além de versátil, o motor elétrico é eficiente e possui melhor custo-benefício, em comparação com outros modelos, como o motor a combustão ou a vapor.

Contudo, vale destacar que uma máquina industrial utiliza um motor específico, que não é o mesmo usado em um eletrodoméstico. Apesar disso, esses motores funcionam de forma similar.

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Tipos de motor elétrico

Existem diversos tipos de motores elétricos, que podem ser divididos em três classificações básicas: motor de corrente alternada, motor de corrente contínua e motor de corrente universal. 

Saiba mais sobre cada categoria:

Motor elétrico de corrente alternada

O motor elétrico de corrente alternada (CA) possui uma corrente elétrica que oscila em sentidos diferentes. Essa atividade é realizada pelos elétrons que realizam movimentos de vai e vem dentro da corrente.

Esse modelo é um dos mais utilizados por ser possível ter um controle maior sobre a sua velocidade. Ele está presente em eletrodomésticos e em alguns sistemas de ventilação. O motor elétrico de corrente alternada divide-se, ainda, em quatro grupos:

1. Monofásico

Ele é usado em equipamentos com potência de até 3000W e possui um sistema de transmissão com apenas um condutor de fase. É um modelo mais simples, que precisa de um capacitor para iniciar o seu funcionamento.

2. Trifásico

O motor elétrico trifásico possui três condutores de fase, que são responsáveis pela sua alimentação. É um modelo muito utilizado em máquinas industriais, como fresadoras, fornos elétricos e esteiras rolantes, e também em escadas rolantes e elevadores.

Diferente do motor monofásico, a versão trifásica consegue acionar equipamentos sem a propulsão de um auxiliar.

3. Síncrono

O motor elétrico síncrono executa duas funções: transforma a energia elétrica em energia mecânica e vice-versa. Essa característica faz com que ele opere em parques eólicos e hidrelétricas, que possuem máquinas que giram em uma mesma velocidade e de forma constante.

4. Assíncrono

No motor elétrico assíncrono, o campo magnético faz a rotação em uma velocidade diferente daquela aplicada ao rotor, o que o diferencia do motor síncrono.

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Motor elétrico de corrente contínua 

O motor elétrico de corrente contínua (CC) não possui variações de corrente durante sua execução. A transformação da corrente alternada para a corrente contínua pode ser feita com a ajuda de um circuito retificador, responsável pela conversão.

Esse modelo consegue acionar rapidamente o equipamento onde está instalado. Por isso, é mais indicado para uso em carros elétricos e eletroportáteis. Ele pode ser dividido em:

1. Motor DC

O motor DC utiliza o eletromagnetismo para converter energia elétrica em energia mecânica. O modelo é bastante utilizado no segmento automotivo.

2. Motor Brushless

O motor Brushless funciona sem escovas, sendo frequentemente encontrado em ferramentas, drones e outros objetos que precisam de um motor mais leve.

3. Motor de passo

O motor de passo possui aceleração mais rápida e torque alto. A sua rotação é controlada por campos eletromagnéticos, que ligam e desligam eletronicamente.

Motor elétrico de corrente universal

O motor elétrico de corrente universal funciona tanto com a corrente contínua quanto com a corrente alternada. É um modelo com velocidade variável, conforme o atrito gerado e o vento disponível, e também possui torque de partida alto.

O motor elétrico universal também está disponível em duas versões distintas:

1. Compensado

O motor universal do tipo compensado possui campo distribuído e é indicado para potências elevadas.

2. Não compensado

O motor universal do tipo não compensado possui polos concentrados, sendo mais indicado para equipamentos de baixa potência.

Tanto o modelo compensado quanto o não compensado possuem torque unidirecional, ou seja, na mesma direção, independente da carga recebida.

Como funciona um motor elétrico?

A transformação da energia elétrica em energia mecânica é o princípio básico de funcionamento de um motor elétrico. Confira o passo a passo desse processo:

1. O aparelho é ligado na tomada;
2. A corrente elétrica invade o equipamento e energiza tanto as bobinas quanto as escovas do estator;
3. A mesma energia cria um campo magnético que rotaciona o motor elétrico;
4. A energia mecânica é gerada;
5. O aparelho começa a funcionar.

O funcionamento do motor elétrico é a representação de dois princípios básicos da eletricidade. 

O primeiro deles diz que as cargas elétricas em movimento são capazes de criar um campo magnético. No nosso exemplo, as cargas são representadas pela corrente elétrica.

O segundo princípio destaca que os campos magnéticos que possuem polaridades iguais se afastam. É o que acontece quando tentamos aproximar polos iguais de dois ímãs.

No nosso exemplo, o campo magnético gerado tem a mesma polaridade dos ímãs fixados no interior do motor, mais precisamente no estator, fazendo com que eles se afastem. É esse movimento de rejeitar a aproximação que gera a energia mecânica.

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Quais são as aplicações dos motores elétricos? 

Os motores elétricos são utilizados em uma série de equipamentos, dispositivos, ferramentas e demais objetos de uso doméstico e industrial. Confira uma lista de aplicações de acordo com cada modelo:

Motor elétrico de corrente alternada

Comumente encontrado em máquinas e equipamentos industriais, como misturadores, bombas hidráulicas, esteiras, guindastes e guinchos.

Motor elétrico de corrente contínua

Muito utilizado em equipamentos de uso comercial, mas que não exigem muita força, como cadeiras odontológicas e oftalmológicas, equipamentos de raio-x e cobertura de toldos.

Alguns itens domésticos também possuem o motor de corrente contínua em sua composição, como churrasqueiras elétricas, cobertas de piscinas e cortinas automáticas.

Motor elétrico de corrente universal

Esse modelo é encontrado em ambiente comercial e doméstico. Como exemplo, citamos as esteiras rolantes de caixas de supermercado, ferramentas e eletrodomésticos, como liquidificador, ventilador e aspirador de pó.

Componentes de um motor elétrico

O motor elétrico é um equipamento relativamente simples, assim como o seu funcionamento. Conheça as diferentes partes que compõem esse dispositivo:

Carcaça

A carcaça é a parte externa do motor elétrico, responsável por mantê-lo protegido de atritos e outras influências ambientais. Ela também ajuda a espalhar o calor gerado pelo motor, aumentando a sua eficiência.

Essa parte é fabricada a partir de um material metálico, que pode ser o aço, o alumínio e o ferro fundido, elementos considerados bons condutores térmicos. É uma parte estrutural que confere rigidez e segurança ao motor.

Estator

O estator realiza a condução do fluxo magnético e, consequentemente, a produção do calor. Ele atua como um ímã que repele a energia elétrica e cria o campo magnético.

Essa peça é estática, já que não realiza movimentos, sendo instalada na parte interna da carcaça. Ela é feita com material metálico, como aço ou ferro fundido.

Além de executar uma das principais funções do motor, o estator possui em sua estrutura as bobinas de enrolamento, que recebem a energia da corrente elétrica.

Algumas definições incluem a carcaça como parte do estator, junto com o núcleo e o enrolamento trifásico. Como já falamos da carcaça, vamos explicar os outros dois elementos:

• Núcleo: é o condutor magnético do rotor, formado por chapas de metal;
• Enrolamento trifásico: é representado por três bobinas, cada uma delas ligada a uma fase de alimentação.

Rotor

O rotor é a parte que realiza os movimentos do motor. Por ser pouco resistente, o rotor costuma estar alojado em outra peça, chamada de gaiola. Assim, ele pode ser dividido em três partes básicas:

• Eixo: é onde acontece o movimento de rotação e também serve de apoio para o rotor. Ele transmite a força produzida pelo motor e tem alta resistência térmica; 
• Núcleo: é a parte do rotor que funciona como um condutor magnético.
• Gaiola: é onde o rotor fica alojado, permitindo a circulação da corrente elétrica.

Caixa de ligação

Feita de aço ou de alumínio, a caixa de ligação armazena os cabos de alimentação da fonte, mantendo-os longe de qualquer contato que possa gerar algum incidente.

Terminais elétricos

Os terminais são as extremidades dos condutores elétricos. No motor elétrico, eles ficam dentro da caixa de ligação. Esses elementos são feitos de um material metálico e proporcionam um contato elétrico adequado à demanda do equipamento em uso.

Rolamentos

Os rolamentos são elementos que permitem o movimento de rotação dos equipamentos. No motor elétrico, essas peças são um componente essencial, uma vez que realizam a movimentação necessária para a produção de calor e energia.

Além de transmitir carga e permitir o movimento rotativo, o rolamento faz com que o motor opere em sua maior eficiência, ou seja, de forma fluida, sem atrito, sem ruídos ou desníveis.

Multifuncional, o rolamento também ajuda a sustentar o rotor, mantendo-o firme à carcaça. Essa tarefa tem a contribuição do mancal, peça que serve de apoio físico para o rolamento.

Os rolamentos são peças-chave em um motor, portanto, devem ser escolhidos com atenção redobrada a alguns fatores, como qualidade e procedência. 

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Como escolher um motor elétrico?

A resposta para essa pergunta depende de vários aspectos. O primeiro deles é a necessidade da máquina ou dispositivo que irá receber a peça. Vimos que os motores atendem a potências, correntes, movimentos e velocidades diferentes. Então, o modelo deve ser condizente com o que a máquina precisa.

Outro ponto importante é o poder de vedação. O ideal é que o motor escolhido esteja totalmente protegido contra intervenções externas, como umidade, temperatura elevada, poeira e outras substâncias que possam comprometer o seu desempenho.

Claro, não podemos deixar de falar da qualidade do motor, que pode ser verificada pelas características dos seus componentes, pela procedência e pela responsabilidade do fabricante na criação de peças duráveis e resistentes. 

Além disso, outras características devem ser observadas, como geração de ruído, eficiência energética, funcionalidades, praticidade, facilidade no manuseio e segurança durante a sua operação.

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Manutenção para motores elétricos

O motor elétrico, por executar movimentos repetitivos e contínuos, precisa passar por manutenções regulares. Por isso, são indicados dois tipos de inspeção:

Manutenção preventiva

A manutenção preventiva é a modalidade mais indicada por ser a mais econômica e também a mais eficiente. O seu objetivo é avaliar o motor elétrico para verificar a presença de alguma inconsistência ou defeito.

Durante essa inspeção, é possível identificar peças quebradas, desgastadas, elevação de temperatura, ruídos irregulares, além de indícios de baixo desempenho.

A manutenção preventiva deve ser planejada e o cronograma precisa ser seguido à risca para evitar que pequenas ocorrências evoluam para problemas mais graves.

Manutenção preditiva

A manutenção preditiva é realizada continuamente e não de forma programada, como acontece com a manutenção preventiva. O motor é avaliado em tempo real, enquanto está em uso.

O objetivo é identificar qualquer alteração que venha a interferir na sua capacidade de operação, que possa reduzir a segurança de sua execução e aumentar a incidência de acidentes elétricos.

Os dois tipos de manutenção devem ser realizados por um profissional capacitado. Além de identificar falhas, esse especialista irá indicar o reparo ou a substituição de peças e outras orientações importantes.

Nesse ponto, é necessário destacar a importância de investir em peças genuínas e originais, pois esses componentes são fabricados em conformidade com as normas técnicas, possuem resistência e durabilidade e irão, de fato, contribuir para o uso seguro e eficiente do motor elétrico.

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