AutomaçãoMaterial elétricoService

Motores de corrente contínua e de corrente alternada: entenda a diferença

motores corrente contínua

Você conhece a diferença entre motores de corrente contínua e de corrente alternada? Também chamados de atuadores, eles são usados em equipamentos diversos, como tornos, geladeiras, computadores e elevadores, alimentando o sistema por meio da transformação de eletricidade em energia mecânica — em geral, a energia cinética.

Essa diferença nos motores está relacionada à tensão de alimentação. A corrente compreende o fluxo de elétrons em um meio, e o sentido é a característica que determina se ela será contínua ou alternada. Enquanto na corrente contínua (CC ou DC — direct current) os elétrons percorrem um único sentido — do polo negativo, que exerce repulsão, para o polo positivo, que exerce atração —, na corrente alternada (CA ou AC — alternate current), o fluxo, como o próprio nome diz, alterna o sentido em função da mudança de polaridade do gerador da corrente.

Quer entender melhor como funciona cada um desses sistemas e descobrir as principais diferenças entre motores de corrente contínua e alternada? Continue a leitura!

Quais são os dois tipos de correntes?

A corrente contínua é resultado de transformações químicas em um sistema fechado, como em baterias e pilhas. O processo, chamado oxidorredução, é o que gera a corrente elétrica. Como a tensão desse sistema é baixa, são necessárias muitas pilhas para que um equipamento mais elaborado consiga funcionar.

Em equipamentos eletrônicos, a tensão demandada também é baixa. Computadores, por exemplo, utilizam 5V para acionar o código binário 1 em seus circuitos lógicos.

A corrente alternada, por sua vez, pode ser obtida a partir da força de elementos naturais, como quedas d’água e o vento. Nesse sistema, um ímã ou bobina gira e gera a corrente, que é utilizada nas linhas de transmissão de energia, por exemplo, entre as usinas e as casas das pessoas.

A corrente alternada permite um maior controle do sistema. Para aumentar e diminuir a voltagem, basta usar transformadores. Se utilizássemos a corrente contínua em redes de transmissão, por exemplo, precisaríamos de praticamente uma usina em cada bairro nas cidades!

O que são os motores de corrente contínua (CC)?

O motor de corrente contínua pode ser composto por uma bateria ou outra fonte de alimentação de corrente contínua. Quando a corrente elétrica passa pela bobina e o campo magnético do ímã, a força mecânica gerada produz o torque (giro do eixo), que gera o trabalho.

O controle de velocidade é feito pela variação da tensão, e o fluxo acontece somente se o sistema estiver fechado (polos acionados).

Nesse sistema, a troca de energia entre o rotor e estator ocorre independentemente da existência de escovas, e é formado pelas seguintes partes:

  • carcaça — o envólucro do sistema;
  • enrolamento do rotor e estator — bobinas com fios de cobre esmaltados;
  • escovas — elementos de eletrografite ou grafite natural;
  • comutadores — materiais isolantes de alta qualidade;
  • tampa de acesso ao sistema — pode ser fabricada em ferro fundido ou ser soldadas;
  • porta-escovas — usadas para proteger a parte mecânica do motor;
  • mancais — os rolamentos.

Existem, basicamente, dois tipos de motores de corrente contínua: com ou sem escovas. As escovas fazem o contato com o comutador com o intuito de alimentar o rotor. Enquanto os motores com escova são mais baratos e podem funcionar em ambientes externo, os modelos brushless (sem escovas) são mais eficientes, uma vez que utilizam ímãs — que não demandam tanta manutenção, além de serem mais potentes e silenciosos.

Existem, ainda, as seguintes subdivisões de motores de corrente contínua:

  • com excitação;
  • independente;
  • série Shunt (em derivação);
  • ímãs permanentes;
  • brushless.

Dentre as vantagens dos motores de corrente contínua, em relação aos de corrente alternada, podemos destacar uma maior confiabilidade, baixa manutenção, eficiência, pouco ruído, leveza, resistência às oscilações, robustez e qualidade de comutação. Por isso, são usados em eletrodomésticos, máquinas industriais, brinquedos e veículos elétricos, por exemplo.

O que são os motores de corrente alternada (CA)?

A grande maioria das aplicações tem sua configuração otimizada com o uso de motores de indução de gaiola. Por esse motivo — e por não precisar de ajustes e de controle de velocidade, ser mais simples e ter o custo mais baixo —, é o modelo mais utilizado. A potência gerada pelo seu sistema é inferior a aproximadamente 500 cavalos.

Seu sistema, basicamente, é formado por campos magnéticos induzidos pela corrente alternada em bobinas elétricas, que produzem a energia rotacional. Logo, é formado por dois componentes: rotor e estator — um anel de metal com fendas que prendem as bobinas de fio, nas quais a corrente passa para produzir esse campo magnético.

O rotor é uma haste cujo núcleo interage com o campo magnético criado pelo estator. Ao girar, produz o torque que, por sua vez, gera a força de trabalho. Esses elementos ficam dentro de uma carcaça que controla a geração de calor.

Existem dois tipos de motores de corrente alternada: o motor elétrico síncrono e o assíncrono (de indução). Eles são comumente usados em compressores, motores-geradores e turbobombas, por exemplo.

Motor síncrono

O motor de corrente contínua síncrono tem bobinas no rotor. É projetado para funcionar com velocidade constante, em conformidade com o campo magnético rotativo gerado. Não tem partida automática porque o torque só acontece quando atinge uma velocidade síncrona, por isso, demanda o acoplamento de um motor de corrente contínua em seu eixo.

Motor assíncrono

O torque no rotor ocorre por meio de correntes induzidas, que criam uma tensão eletromagnética que dispensa a comutação de anel escovado ou deslizante. Geralmente, o giro é mais lento, com perda de velocidade durante a operação.

Quais são as diferenças e aplicações de cada tipo de motor?

Embora ambos sejam semelhantes em arquitetura (com rotor e estator), os motores se diferem em aspectos como a facilidade ou dificuldade no controle de velocidade. No motor de corrente contínua, por exemplo, a velocidade é alterada conforme a tensão aplicada ao sistema, o que torna o seu controle mais simples e eficiente.

Já em motores de corrente alternada, a corrente e a velocidade são controladas pela frequência da tensão. Logo, sua alteração demanda o uso de equipamentos que realizem a variação dessa frequência.

Como vimos, o motor de corrente alternada é mais em conta e, por esse motivo, é mais utilizado na indústria. Apesar disso, motores de corrente contínua são essenciais quando é preciso exercer uma atividade com velocidade controlada e constante.

Se este artigo foi útil para você, compartilhe-o em suas redes sociais e ajude a esclarecer as dúvidas dos seus amigos!

Comentários