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1 / 17 Um pequeno motor CC aberto A metade dianteira da carcaça e da tampa foi retirada, com bordas vermelhas no corte. Uma armadura de três polos gira entre dois ímãs. É um dos oito motores: escolha os outros em "Motor" ou na lista inferior.
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01 Um pequeno motor CC aberto A metade dianteira da carcaça e da tampa foi retirada, com bordas vermelhas no corte. Uma armadura de três polos gira entre dois ímãs. É um dos oito motores: escolha os outros em "Motor" ou na lista inferior.
02 Dois ímãs criam o campo O ímã vermelho apresenta o norte ao rotor e o azul o sul. As linhas verdes atravessam entreferro e núcleo e retornam pela carcaça de aço.
03 A força em cada fio: F = BIL Um fio com corrente transversal ao campo recebe força lateral F = B·I·L. As setas vermelhas mostram a força nos dois lados de cada bobina. A mão indica a regra de Fleming: indicador campo, dedo médio corrente, polegar força.
04 O comutador inverte a corrente Sem comutação, a armadura pararia em equilíbrio. Os segmentos giram com o eixo: as escovas mudam de conexão a cada 60° e cada bobina inverte a corrente a cada meia-volta. O modelo desacelera na troca para mostrar a faísca.
05 Mais carga reduz a rotação Uma bobina girante também gera, e sua força contraeletromotriz k·ω se opõe à fonte. Mais freio reduz rotação e tensão induzida, aumentando a corrente até k·I equilibrar a carga. A 12 V e 80 mN·m: 1910 rpm e 4 A.
06 Acionado ao contrário, recarrega Na frenagem regenerativa, a carga move o eixo em vez de segurá-lo. O motor supera a rotação da fonte, a tensão induzida vence e a corrente volta à bateria: a 12 V e 40 mN·m, 7639 rpm e 24 W de carga.
07 Sem escovas: um chip comuta O motor de drone gira os ímãs por fora das bobinas. Três sensores Hall traseiros detectam sua passagem; o circuito conecta duas fases por vez. Bobinas vermelhas são norte naquele instante, azuis sul.
08 Três fases criam um campo girante Cada ranhura conduz uma de três correntes alternadas, separadas por um terço de ciclo. A soma gira uniformemente. Com dois polos e 50 Hz, o campo dá 3000 voltas por minuto, indicadas pelas setas roxas.
09 A gaiola sempre fica atrás O rotor é uma gaiola de barras de alumínio. Só quando fica mais lento que o campo este cruza as barras e induz corrente. Por isso há escorregamento. Com 4 polos e 26,5 N·m nominais: 1451 rpm contra 1500 do campo.
10 A frequência define a rotação O inversor muda a frequência. O campo gira a 120·f / p: a 30 Hz e 4 polos, 900 rpm; o rotor dá 849 rpm com a mesma carga. Bombas e ventiladores poupam assim em vez de estrangular a vazão.
11 Ímãs no rotor: o carro elétrico Os ímãs internos em V seguem exatamente o campo. A 200 Hz e 8 polos são 3000 rpm; a carga só muda o ângulo de atraso. Aqui entrega 100 N·m e 31,4 kW.
12 Engrenagens, rodas e regeneração O redutor converte 6000 rpm na rotação das rodas, cerca de 88 km/h com este conjunto. Ao soltar o acelerador, o inversor torna o motor gerador: as rodas o movem e a bateria recebe corrente.
13 Um motor que avança em passos 50 dentes do rotor e duas fases dão 200 passos inteiros de 1,8° por volta. O circuito muda as correntes pulso a pulso; 200 passos por segundo dão uma volta por segundo. Entre pulsos, mantém a posição.
14 Um servo alcança um ângulo Dentro há motor CC, engrenagens, potenciômetro na saída e placa. Um pulso de 2,0 ms pede +90°; a placa aciona até o potenciômetro concordar e mantém o ângulo.
15 Aberto em plano: o motor linear Ao abrir um motor em plano, o campo girante se torna viajante. O estator acompanha a via e os ímãs ficam no veículo. A velocidade vale 2·τ·f: 100 Hz e passo polar de 0,25 m dão 180 km/h.
16 O começo: Faraday, 1821 Um fio fica suspenso com a ponta no mercúrio, junto a um ímã vertical. Quando a corrente da bateria desce, o campo o empurra de lado e ele contorna o polo. Virar o ímã inverte o giro.
17 Desmontado A carcaça recua, o rotor com ímãs e eixo sai pela frente e o inversor sobe. O estator com enrolamentos fica: em todos esses motores é a parte que não gira.
Carcaça A cobertura externa. No motor CC, é uma lata de aço que também conduz o campo por fora. Ímã (N) Apresenta o polo norte ao rotor. Motores pequenos costumam usar ferrite cerâmica. Ímã (S) Apresenta o polo sul ao rotor. O campo atravessa o rotor de N a S. Núcleo da armadura Um pacote de 12 lâminas finas de aço com três braços. As lâminas reduzem correntes parasitas. Bobinas da armadura Fio de cobre esmaltado ao redor de cada braço. As três bobinas formam um anel. Comutador Três segmentos de cobre separados por vãos de 8° giram com o eixo. Cada segmento une duas bobinas. Escovas Blocos de carvão pressionados por molas contra o comutador. A escova + está à frente. Eixo Eixo de aço que sustenta o rotor e transmite o torque à carga. Rolamentos Um em cada extremidade. Mantêm o rotor centralizado no estreito entreferro. Tampa traseira Cobertura plástica do motor CC que segura as escovas e os dois terminais. Carga O que o motor move: disco com freio em CC, acoplamento na indução, ponteiro no motor de passo. Freio Pastilhas apertam o disco para criar torque de carga. Ajuste em "Carga". Núcleo do estator Lâminas empilhadas com dentes e ranhuras para os enrolamentos. Não se move. Enrolamentos do estator Bobinas de cobre nas ranhuras. Com "Corrente" ativo, vermelho marca norte e azul sul naquele instante. Rotor A parte que gira. Seu núcleo também é laminado; a metade da frente foi cortada. Ímãs do rotor Ímãs permanentes sobre o rotor ou dentro dele, norte vermelho e sul azul. Sensores Hall Três sensores detectam os ímãs e informam ao circuito a posição do rotor. Acionamento (ESC) Seis transistores conectam a bateria a duas das três fases de cada vez. Hélice A carga do motor de drone. Quanto mais rápido gira, mais torque exige. Gaiola de esquilo Barras de alumínio unidas por anéis. O campo girante induz corrente; mais brilho indica mais corrente. Ventilador de refrigeração No eixo atrás do motor. Sopra ar ao longo das aletas da carcaça. Inversor Transforma a CC da bateria em corrente trifásica de qualquer frequência e faz o inverso ao frear. Redutor Duas etapas de engrenagens (9:1) e um diferencial convertem a rotação do motor na das rodas. Pequeno motor CC O motor com escovas do servo. Gira rápido com pouco torque; as engrenagens o tornam lento e forte. Trem de engrenagens Engrenagens de náilon reduzem a rotação antes do eixo de saída. Potenciômetro Gira com o eixo de saída e informa o ângulo à placa. Placa de controle Compara o pulso com o ângulo e aciona o motor para eliminar a diferença. Braço do servo O braço no eixo de saída que empurra a carga do servo. Via e estator O estator longo passa sob as duas bordas da via, com cabo trifásico nas ranhuras. Veículo Um pequeno trecho do carro. Suas saias contornam as bordas da via por baixo. Banho de mercúrio A bacia de vidro de Faraday sobre suporte; um copinho de mercúrio no alto serve de pivô. Mercúrio Metal líquido que conduz corrente até o fio móvel. Ímã de barra Fica vertical no mercúrio, com o polo norte logo acima da superfície. Fio suspenso A ponta inferior mergulha no mercúrio. A força B·I·L o leva ao redor do polo. Pilha voltaica Discos de cobre e zinco com papelão úmido entre eles, a bateria de 1821. Mão esquerda Regra de Fleming: indicador para campo, dedo médio para corrente, polegar para força.
