302-02_00-05-30_Edicao1.0_SPB

MAGNETISMO E ELECTROMAGNETISMO MOTORES E GERADORES

Colecção Título do Módulo

Coordenação Técnico-Pedagógica

Direcção Editorial Autor

Formação Modular Automóvel Magnetismo e Electromagnetismo – Motores e Geradores CEPRA - Centro de Formação Prossional da Reparação Automóvel Departamento Técnico Pedagógico CEPRA - Direcção CEPRA - Desenvolvimento Curricular

Maquetagem

CEPRA – Núcleo de Apoio Gráco

Propriedade

Instituto de Emprego e Formação Prossional Av.. José malhoa, 11 - 1000 Lisboa Av

Edição 1.0 Depósito Legal

Portugal, Lisboa, 2000/05/30 148440/00

Copyright, 2000 Todos os direitos reservados IEFP

“Produção apoiada pelo Programa Operacional Formação Prossional e Emprego, connanciado pelo Estado Português, e pela União Europeia, através do FSE” “Ministério de Trabalho e da Solidariedade - Secretaria de Estado do Emprego e Formação”

Índice

ÍNDICE DOCUMENTOS DE ENTRADA OBJECTIVOS GERAIS ................................................................................................................ .............................................................. .................................................. E.1 OBJECTIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................... E.1 PRÉ-REQUISITOS ........................................................................................................................ E.3 CORPO DO MÓDULO 0 - INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 0.1 1 - MAGNETISMO ..................................................................................... ........................................................................................................................ ................................... 1.1 1.1 - ÍMANS .............................................................................................................................. 1.1 1.2 - PÓLOS MAGNÉTICOS .....................................................................................................1.2 1.3 - ACÇÕES ENTRE ÍMANS ..................................................................................................1.3 1.4 - LINHA DE FORÇA .............................................................................................................1.3 1.5 - CAMPO MAGNÉTICO ....................................................................................... ................1.4 1.6 - FLUXO MAGNÉTICO ........................................................................................................1.5 1.7 - MAGNETIZAÇÃO POR INFLUÊNCIA ...............................................................................1.5 1.7.1. - MAGNETISMO REMANESCENTE ..........................................................................1.6 1.8 - PERMEABILIDADE MAGNÉTICA .....................................................................................1.7 1.9 - MATERIAIS MAGNÉTICOS E NÃO MAGNÉTICOS .........................................................1.8

2 - ELECTROMAGNETIS ELECTROMAGNETISMO MO ........................................................................................ ....................................................................................................... ............... 2.1 2.1 - CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO PRODUZIDO PELA CORRENTE ............................................... 2.1 2.2 - ACÇÕES ENTRE AS CORRENTES ................................................................................. 2.2 2.3 - SOLENÓIDE .................................................................................................................... 2.2 2.4 - ELECTROÍMAN ................................................................................................................. 2.5 2.5 - SA SATURAÇÃO TURAÇÃO MAGNÉTICA ...............................................................................................2.8 2.6 - HISTERESE.................................................................................... ...................................2.9 2.7 - INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA .................................................................................2.10 2.8 - TRANSFORMADORES ...................................................................................................2.13 2.8.1 - RELAÇÃO DE ESPIRAS - TENSÃO E CORRENTE ...............................................2.14

Mecânica de Veículos Ligeiros para Inspectores Magnetismo e Eletromagnetismo - Motores e GeradoresII

Índice

2.8.2 - NÚCLEO DE FERRO ..............................................................................................2.16 2.9 - O AUTO - TRANSFORMADOR .......................................................................................2.16

3 - MOTORES E GERADORES..................................................................................................... 3.1 3.1 - MOTORES ELÉCTRICOS .................................................................................. .............. 3.1 3.1.1 - O COLECTOR .......................................................................................................... 3.5 3.2 - CONSTITUIÇÃO DO MOTOR .......................................................................................... 3.7 3.2.1 - GERADORES ........................................................................................... .............. 3.12 3.2.2 - DÍNAMOS ............................................................................................................... 3.16 3.2.3 - ALTERNADOR .......................................................................................... ...............3.16

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ C.1 DOCUMENTOS DE SAÍDA PÓS-TESTE ................................................................................................................................. S.1 CORRIGENDA DO PÓS-TESTE ................................................................................................. S.7 ANEXOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS ............................................................................................................ A.1 GUIA DE AVALIAÇÃO DOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS .................................................................A.

Magnetismo e Eletromagnetismo - Motores e Geradores

Índice

DOCUMENTOS DE ENTRADA


Objectivos Gerais e Específcos

OBJECTIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS No nal deste módulo, o formando deverá ser capaz de:

OBJECTIVO GERAL Identicar as diversas partes dum motor eléctrico e igualmente dum gerador, garantindo o bom funcionamento do motor eléctrico sabendo quais os factores mais importantes na manutenção do motor. Deverá também comparar um motor eléctrico dum dínamo ou alternador quanto à sua função e constituição físicas, e as suas aplicações na indústria automóvel.

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS 1. Tomando em conta, a constituição da matéria tal como ela se apresenta na natureza, distinguir os pólos magnéticos num íman.

2. Perante os diversos tipos de ímans conhecidos, distinguir um electroíman dum íman permanente.

3. Com o conhecimento geral do comportamento dum íman, interpretar o signicado das linhas de força caracterizadas pela limalha de ferro na presença dum campo magnético.

4. Pela disposição da limalha de ferro na proximidade dum íman, interpretar o signicado físico de campo magnético.


E.1

Objectivos Gerais e Específcos

5. Analisando o núcleo duma bobina saber distinguir com clareza um solenóide de um electroíman e interpretar a disposição das linhas de força criadas pela passagem e sentido de corrente eléctrica nas espiras da bobina. 6. Através do conhecimento do funcionamento dum electroíman ou qualquer tipo de bobina com núcleo de ferro, interpretar o signicado de histerese magnética e ciclo de histerese. 7. Construindo duas bobinas num único núcleo de ferro interpretar o signicado de transformador e auto-transformador quanto à relação matemática de espiras no circuito primário e secundário. 8. Pelo conhecimento adquirido em máquinas eléctricas, distinguir com clareza um motor eléctrico de corrente contínua dum dínam o enunciando os princípios básicos de funcionamento de cada máquina. 9. Desmontar e montar um motor ou dínamo sem qualquer ordem de dúvidas quanto à estrutura de cada uma das peças das máquinas. 10. Distinguir um dínamo dum alternador quanto à sua estrutura interna e ao seu funcionamento interpretando as vantagens e desvantagens do uso do alternador num automóvel.

E.2


Pré-Requisitos

PRÉ-REQUISITOS COLECÇÃO FORMAÇÃO MODULAR AUTOMÓVEL Construção da Instalação Eléctrica

Componentes do Sistema Eléctrico e sua simbologia

Electricidade Básica

Magnetismo e Electrogagnetismo Motores e Geradores

Tipos de Baterias e sua Manutenção

Tecnologia dos SemiCondutores Componentes

Circ. Integrados, Microcontroladores e Microprocessadores

Leitura e Interpretação de Esquemas Eléctricos Auto

Características e Funcionamento dos Motores

Distribuição

Cálculos e Curvas Características do Motor

Sistemas de Admissão e de Escape

Sistemas de arrefecimento

Lubricação de Motores e Transmissão

Alimentação Diesel

Sistemas de Alimentação por Carburador

Sistemas de Ignição

Sistemas de Carga e Arranque

Sobrealimentação

Sistemas de Informação

Lâmpadas, Faróis e Farolins

Focagem de Faróis

Sistemas de Aviso Acústicos e Luminosos

Sistemas de Comunicação

Sistemas de Segurança Passiva

Sistemas de Conforto e Segurança

Embraiagem e Caixas de Velocidades

Sistemas de Transmissão

Sistemas de Direcção Mecânica e Assistida

Geometria de Direcção

Diagnóstico e Rep. de Órgãos da Suspensão Avarias no Sistema de e seu Funcionamento Suspensão

Ventilação Forçada e Ar Condicionado

Sistemas de Segurança Activa

Sistemas Electrónicos Diesel

Diagnóstico e Reparação em Sistemas Mecânicos

Unidades Electrónicas Sistemas de Injecção de Comando, Mecânica Sensores e Actuadores

Sistemas de Injecção Electrónica

Emissões Poluentes e Dispositivos de Controlo de Emissões

Análise de Gases de Escape e Opacidade

Diagnóstico e Reparação em Sistemas com Gestão Electrónica

Diagnóstico e Reparação em Sistemas Eléctricos Convencionais

Rodas e Pneus

Manutenção Programada

Termodinâmica

Gases Carburantes e Combustão

Noções de Mecânica Automóvel para GPL

Constituição de Funcionamento do Equipamento Conversor para GPL

Legislação Especíca sobre GPL

Processos de Traçagem e Puncionamento

Processos de Corte e Desbaste

Processos de Furação, Mandrilagem e Roscagem

Noções Básicas de Soldadura

Metrologia

Rede Eléctrica e Manutenção de Ferramentas Eléctricas

Rede de Ar Comp. e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas

Ferramentas Manuais

Sistemas de Sistemas de Travagem Hidráulicos Travagem Antibloqueio

OUTROS MÓDULOS A ESTUDAR Introdução ao Automóvel

Desenho Técnico

Matemática (cálculo)

Física, Química e Materiais

Construção da Instalação Eléctrica

Legenda

Módulo em estudo

Pré-Requisito


E.3

CORPO DO MÓDULO

Introdução

0 - INTRODUÇÃO O assunto descrito neste módulo, já não é nada actual sendo talvez tão antigo quanto a própria existência do homem na terra. A energia electromagnética é tão importante como a energia eléctrica ou como outra forma de energia. Mas só nos últimos séculos, começou a orescer todo o interesse por esta forma de emergir o que tem culminado no aparecimento de máquinas eléctricas que ocupam um papel importante no nosso dia a dia, pois são elas que permitem a nossa deslocação, a nossa orientação, etc.


0.1

Magnetismo

1 – MAGNETISMO 1.1 - ÍMANS Os gregos da antiguidade sabiam mais de magnetismo do que de electricidade. Uma das suas lendas conta que um pastos de nome Magnes encontrou nos campos de Magnésia, cidade da Ásia Menor, um lugar onde a ponta de ferro do seu cajado era atraída para o solo.

Fig. 1.1 - O pastor Magnes descobre a atracção do ferro pela magnitite.

Escavando, magnes, encontrou uma rocha que tinha a propriedade de atrair e captar pedaços de ferro. Esta rocha recebeu o nome de magnetite. As substâncias que tinham este comportamento passaram a designar-se por magnetes ou ímans. Narra também uma história árabe que, junto a uma costa, havia uma montanha de magnetite, que atraia e arrancava os pregos dos cascos dos navios, desmantelando-os e afundando-os. Outra história conta ainda que aí pelo ano 1000 a.c. os chineses possuíam um carro que apontava sempre para sul e que era usado em viagens de caravanas. O interesse pelo magnetismo surgiu com a descoberta da magnetite, considerando o primeiro íman natural.

Fig. 1.2 - Um íman natural.


1.1

Magnetismo

Mas o magnetismo só começou a ser estudado cienticamente com a descoberta de que o ferro podia adquirir as propriedades magnéticas. Na natureza encontram-se, de facto minérios de ferro que possuem a propriedade, conhecida pelo nome de magnetismo, de certos metais tais como o ferro, o aço e o níquel, são chamados os ímans naturais. Outros corpos, como por exemplo o aço, podem adquirir articialmente a mesma propriedade, e então são designados pelos nome de ímans articiais.

1.2 – PÓLOS MAGNÉTICOS O magnetismo dos ímans não se manifesta igualmente em todos os seus pontos. Se examinarmos um íman, depois de o termos metido em limalha de ferro, vericamos que a sua parte média se conserva limpa, enquanto as extremidades mantêm aderida grande quantidade de limalha. Os extremos do íman, onde as propriedades magnéticas são mais intensas, isto é, onde o magnetismo está mais concentrado, têm o nome de pólos magnéticos. A região onde a acção de íman é nula chama-se zona neutra. A Figura 1.3 mostra dois ímans, um recto e outro em forma de ferradura ou em U, vendo-se nas extremidades a limalha de ferro atraída.

Fig. 1.3 - Ímans recto e curvo.

Quando suspendemos pelo meio um íman recto bastante leve, vericamos que ele toma a orientação Norte-Sul. Um dos extremos aponta para o polo Norte da terra e o outro para o polo Sul. É por esta razão que se dá o nome de polo norte à extremidade que se dirige para norte e o do polo sul à outra.

1.2


Magnetismo

1.3 – ACÇÕES ENTRE ÍMANS Quando aproximamos de uma agulha magnética o polo norte de um íman, vericamos que o polo sul da agulha é atraído e o polo norte repelido. Aproximando agora o polo sul do íman, verica-se que este atrai o polo norte da agulha e repele o polo sul. Este fenómeno é geral para todos os ímans e obedece à lei fundamental do magnetismo:

Os pólos magnéticos do mesmo nome repelem-se. Os pólos de nome contrário atraem-se.

Estas forças de atracção e de repulsão são tanto maiores quanto maior for o magnetismo dos ímans e quanto menor for a distância dos pólos colocados em presença um do outro.

1.4 – LINHA DE FORÇA Se colocarmos uma folha de cartão ou de vidro sobre um íman e a pulverizarmos com limalha de ferro, vê-se que a limalha se dispõe em linhas curvas bem determinadas, indo de um polo ao outro. Estas linhas, tornadas visíveis pela limalha, chamam-se linhas de força.

Fig. 1.4 - Obtenção do espectro magnético dum íman.

Admite-se que as linhas de força saem do polo norte e entram no polo sul, atravessando o interior do íman do polo sul para o polo norte.


1.3

Magnetismo

As linhas de força no interior do íman tomam o nome particular de linhas de indução. O caminho das linhas de força e das linhas de indução constitui o circuito magnético do íman. A imagem formada pela limalha de ferro, que dá a ideia do campo magnético do íman, chamase espectro magnético do íman, como se pretende representar na gura 1.5.

Fig. 1.5 - Espectro magnético de um íman recto.

1.5 – CAMPO MAGNÉTICO Chama-se campo magnético de um íman ao espaço que o rodeia e onde se fazem sentir as suas acções magnéticas. Intensidade de campo – o exame do espectro magnético mostra-nos que a acção de um íman sobre a limalha é mais enérgica junto a os pólos (maior concentração de limalha) onde as linhas de força são mais nítidas e cerradas do que à distância, portanto, nestes pontos o campo magnético é mais intenso. Geralmente, em vez de se dizer que a acção magnética de um íman em dado ponto é mais ou menos enérgico, diz-se que o campo é mais ou menos intenso ou que a intensidade de campo é maior ou menor. O campo magnético num ponto dene-se pela sua intensidade ou pela grandeza da força magnética nesse ponto, e ainda pela sua direcção e sentido, ou seja, a direcção e sentido das linhas de força no ponto considerado. A intensidade de campo magnético representa-se pela letra H. A intensidade de campo no interior da barra tem o nome de indução magnética e representa-se pela letra B.

1.4


Magnetismo

A unidade de indução é o Gauss.

1.6 – FLUXO MAGNÉTICO Ao conjunto de linhas de força que saem de um polo N e entram num polo S, dá-se o nome de uxo magnético.

Fig. 1.6 - Corte do campo magnético gerado pelo íman, com a superfície C.

Quando num campo está colocada uma superfície C esta é atravessada por um feixe de linhas de força que se chama uxo através da superfície. Este uxo será tanto maior quanto for o número de linhas de força que a travessa, ou seja, quanto mais elevada for a intensidade de campo e maior a superfície apresentada perpendicularmente às linhas de força. O uxo é máximo quando a superfície está colocada próximo das linhas de força e diminui à medida que ela vai inclinando. Se for colocada paralelamente às linhas de força, o uxo será nulo.

1.7 – MAGNETIZAÇÃO POR INFLUÊNCIA Se num campo magnético colocarmos uma barra de ferro ou aço, esta será atravessada por certo número de linhas de força, formando-se um verdadeiro íman com um polo sul na extremidade por onde entram as linhas de força e um polo norte na outra.


1.5

Magnetismo

A este fenómeno dá-se o nome de magnetização por inuência ou por indução. Há vários processos de magnetização dos materiais ferrosos, havendo três que

Por toque ou batimento num íman. merecem especial relevo: Por proximidade de um íman. Fig. 1.7

Pela proximidade de uma corrente eléctrica através de uma bobine que envolvendo um bloco de material ferroso funciona como um íman. Fig. 1.8

1.7.1 – MAGNETISMO REMANESCENTE Se magnetizarmos, por inuência, através de um dos processos atrás descritos, uma barra de ferro macio (ferro forjado), uma de aço macio e outra de aço duro, vericamos que elas não se comportam da mesma maneira depois de retiradas do campo magnetizante. O ferro macio perde praticamente todo o magnetismo adquirido, e tanto mais quanto mais puro for o ferro. A aço macio conserva uma pequena parte da magnetização adquirida, enquanto que o aço duro a mantém quase toda. Ao magnetismo que ca existindo nas barras depois de ter suprimido o campo magnetizante, dá-se o nome de magnetismo remanescente.

1.6


Magnetismo

Suponhamos que o íman N`- S` se encontra dentro do campo magnético uniforme do íman N –S, como se vê na Figura 1.9.

Fig. 1.9

Nestas condições, as forças F e F` formam um binário que faz girar o íman N`- S` no sentido dos ponteiros do relógio, até que que na posição horizontal, em cujo caso o binário é nulo. Se a polaridade do íman N – S, ou do N`- S`, fosse periodicamente alterada, este último rodaria sem parar. É esta a propriedade que permite a transformação de energia mecânica em eléctrica, ou da energia eléctrica em mecânica, sendo o princípio de funcionamento dos geradores e dos motores eléctricos.

1.8 – PERMEABILIDADE MAGNÉTICA Sabemos que uma barra de ferro colocada num campo magnético se magnetiza por inuência, formando-se um pólo norte na extremidade mais próxima do pólo sul do íman magnetizante e um polo sul ou outra extremidade.

Fig. 1.10 - Campo modificado pelo ferro


1.7

Magnetismo

Se formarmos o espectro magnético, vericamos que a existência da barra de ferro no campo modica a orientação das linhas de força. Elas deformam-se convergindo para a barra, como se encontrassem no ferro mais fácil passagem. Exprime-se isto, dizendo que o ferro é mais permeável às linhas de força, ou tem maior permeabilidade magnética do que o ar. Permeabilidade é pois, a propriedade que os corpos possuem de se deixarem atravessar, mais ou menos facilmente pelas linhas de força. Por exemplo, o ferro tem por efeito, aumentar a intensidade do campo na região onde é colocado, visto que, devido à sua grande permeabilidade, concentra ai um grande número de linhas de força.

1.9 – MATERIAIS MAGNÉTICOS E NÃO MAGNÉTICOS Quanto à permeabilidade, os corpos classicam-se em: magnéticos, não magnéticos e diamagnéticos.

Corpos Magnéticos – São aqueles, como o ferro e o aço, que possuem maior permeabilidade magnética que o ar. Quando introduzidos num campo magnético, magnetizam-se por inuência e modicam a direcção das linhas de força. Estes corpos tendem sempre a deslocar-se para o lado onde o campo é mais intenso, e a orientar-se paralelamente às linhas de força, de forma a reduzir-lhes o caminho através do ar. Além do ferro, aço e seus derivados, há outros corpos magnéticos, embora em menor grau, como sejam o níquel, o crómio e o cobalto.

Corpos Não Magnéticos – São materiais que possuem permeabilidade igual à do ar, tais como o chumbo, cobre, latão, zinco, madeira, papel, vidro, etc. Deixam-se atravessar pelas linhas de força sem as desviar em direcção, sendo, portanto, incapazes de modicar qualquer campo magnético. Foi isso que, na experiência do espectro magnético, se viu o íman exercer a sua acção sobre a limalha através do cartão ou do vidro.

1.8


Magnetismo

Corpos diamagnéticos – São os corpos, tais como o bismuto, cuja permeabilidade é menor que a do ar. Quando colocados num campo deixam-se atravessar por menor número de linhas de força do que os magnéticos.


1.9

Electromagnetismo

2 – ELECTROMAGNETISMO 2.1 – CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO PELA CORRENTE Quando um condutor é percorrido por uma corrente, produz-se em volta dele um campo magnético, cujas linhas de força são circulares e concêntricos com o condutor. Para o provar, vamos formar o espectro magnético sobre um cartão colocado per pendicularmente ao o (Fig.2.1). Vê-se que as linhas de força se dispõem em circunferências concêntricas envolvendo o condutor.

Fig. 2.1 - Campo magnético gerado pela circulação de corrente num fio condutor

A existência do campo pode ainda ser posta em evidência pelo desvio que sofre a agulha magnética quando colocada nas proximidades do condutor. Ela orienta-se sempre por forma a car numa tangente às linhas de força. Para determinar a orientação das linhas de força do campo magnético em redor de um o rectilíneo aplica-se a regra da mão esquerda. Aperta o o com a mão esquerda, de tal modo que o dedo polegar indique o sentido da corrente, (ver Figura 2.2).

Fig. 2.2 - Uso da regra da mão esquerda


2.1

Electromagnetismo

Os dedos que circundam o condutor, indicam o sentido de orientação das linhas de força.

2.2 – ACÇÕES ENTRE AS CORRENTES Visto as correntes criarem à sua volta campos como observamos anteriormente, compreendese que dois condutores percorridos pela corrente exerçam entre si acções atractivas ou repulsivas, tal como sucede entre dois ímans.

Fig. 2.3 - Interacção dos campos magnéticos gerados pelos condutores percorridos por corrente eléctrica.

Duas correntes do mesmo sentido atraem-se; Duas correntes de sentidos contrários repelem-se.

2.3 – SOLENÓIDE Um solenóide é uma bobina constituída por um o condutor enrolado em especial sobre um tubo de substância isolante não magnética (madeira , cartão, etc). A cada uma das voltas de o dá-se o nome de espira, (ver Figura 2.4).

Fig. 2.4 – Solenóide

2.2


Electromagnetismo

Um solenóide, quando percorrido pela corrente, comporta-se como um verdadeiro íman, tendo como ele dois pólos, um Norte “N” numa das faces extremas e um Sul “S” na outra face. Quando a corrente é interrompida, todas as propriedades magnéticas desaparecem. Fig. 2.5 – Criação dum campo magnético com um solenóide

Campo de solenóide representa o campo magnético produzido por uma bobine ou solenóide. No exterior, as linhas de força vão do pólo N ao pólo S, no interior do solenóide tem o sentido do pólo N para o pólo S.

Fig. 2.6 – Campo magnético gerado por um solenóide

Se a bobine for bastante comprida em relação ao seu diâmetro, as linhas de força no interior são paralelas ao eixo, constituindo o que se chama de campo uniforme (campo em que as linhas de força são rectas paralelas e igualmente espaçadas). O sentido das linhas de força, e portanto o nome dos pólos, é variável com o sentido da circulação da corrente. Assim os pólos de uma bobine mudam de nome quando se inverte o sentido da corrente, ou quando se enrola a bobine em sentido contrário. Quando várias espiras são enroladas no mesmo sentido para formar uma bobine, há um número maior de campos contribuindo para aumentar a densidade de linhas através desta. O campo magnético torna-se mais intenso. Quanto maior for o número de espiras, maior a intensidade de campo. Se as espiras forem comprimidas entre si, a soma dos campos aumenta ainda mais,


2.3

Electromagnetismo

produzindo um forte electroíman. A regra da mão esquerda também se aplica para determinar os pólos magnéticos de uma bobina Fig.2.7.

Fig. 2.7 – Determinação dos pólos do campo magnético com o sentido de circulação da corrente eléctrica

Aperte uma bobina com a mão esquerda, de tal modo que os dedos que a circundam nos indiquem o sentido da corrente nas espiras. O pólo “N” será então indicado pelo dedo polegar. Repare no sentido em que são enrolados os os.

Fig. 2.8 – Uso da regra da mão esquerda num solenóide

2.4


Electromagnetismo

2.4 – ELECTROÍMAN Um electroíman é uma bobine formada por uma ou mais camadas de espiras enroladas em volta de um núcleo de ferro.

Fig. 2.9 –Electroíman

O campo magnético de uma bobine pode ser aumentado, introduzindo um núcleo de ferro no seu interior. Como o ferro é um material magnético, como já vimos, permite que o número de linhas de uxo concentradas no interior da bobine seja maior do que quando a bobine contém apenas ar. Quanto maior for o número de linhas de uxo, mais intenso será o campo magnético.

Fig. 2.10 – Comportamento das linhas de força num electroíman

As bobines dos electroímans são feitas geralmente de o de cobre esmaltado ou isolado por algodão ou seda. O enrolamento de cada bobine pode ser feito directamente sobre o núcleo, depois de o re vestir de uma substância isolante e não magnética, outras vezes é executado à parte sobre um tubo de ebonite, cartão ou madeira. Se o núcleo for móvel estamos perante um relé.


2.5

Electromagnetismo

Os relés são geralmente empregues como interruptores à distância na Figura 2.11 podemos ver um circuito típico de montagem de relés. Fechando um interruptor I, a corrente circula na bobine do relé, fazendo movimentar o seu núcleo que, por sua vez, fecha o interruptor P através da placa S.

Fig. 2.11 – Relé

No automóvel, como o motor de arranque consome uma corrente de elevada intensidade, o interruptor que acciona deve resistir a esta corrente, pelo que são necessários contactos resistentes. Para isso, a chave de ignição liga a bobina de chamada do motor de arranque que funcionan do como relé permite accionar o motor eléctrico. O solenóide do motor de arranque que necessita apenas de corrente de fraca intensidade, é, por sua vez, accionado por um interruptor de menores dimensões, montado junto do condutor ou fazendo parte do interruptor da ignição. Os condutores eléctricos da bateria para o solenóide e do solenóide para o motor de arranque devem ser de grande secção e estar bem ligados para que possam transmitir a corrente de elevada intensidade.

2.6


Electromagnetismo

Fig. 2.12 – Sistema de arranque dum automóvel

Para além do sistema de arranque, existem múltiplos aparelhos, no automóvel, constituídos por electroímans como sendo, reguladores da bateria, relés do pisca cujo

Magneti tissmo e Eletr tro omagnetismo - Moto torres e Ge Gerad ado ores

2.7

Electromagnetismo

funcionamento será descrito noutros manuais. Outra aplicação do electroíman é nos injectores da gasolina de comando eléctrico Figura 2.13. Nestes, o núcleo do electroíman está solidário com o corpo da agulha do injector. Quando a bobine do injector é excitada, percorrida por uma corrente eléctrica, faz deslocar o núcleo que por sua vez, arrasta a agulha do injector, deixando uir o combustível.

Fig. 2.13 – Electroíman faz parte da constituição eléctrica dum injector

2.5 – SATURAÇÃO MAGNÉTICA Quando num electroíman se aumenta a corrente de excitação, a indução ou magnetização do núcleo vai-se tornando cada vez maior. Mas esta magnetização não cresce indenidamente , deixa de aumentar depois de ter atingido certo valor, mesmo que a corrente na bobine continue a crescer. Diz-se então que o ferro está saturado. A magnetização adquirida pelo núcleo até se dar a saturação é tanto maior quanto mais macio for o ferro, se o núcleo de ferro fosse substituído por uma barra de aço duro das mesmas dimensões, a magnetização seria menor. Outra característica dos materiais permeáveis é o facto de se desmagnetizarem com atraso em relação aos valores de intensidade que o campo magnético toma. A este fenómeno dá-se o nome de histerese.

2.8


Electromagnetismo

2.6 – HISTERESE Quando submetemos a uma barra de ferro à acção de um campo de intensidade sucessivamente crescente, a magnetização torna-se cada vez maior até ao ponto em que se dá a saturação. Se diminuirmos depois progressivamente a intensidade de campo, a magnetização da barra vai decrescendo, mas com certo atraso em relação ao campo. Quando então o campo se anula, ca aind a existindo na barra algum magnetismo remanescent e, cujo valor depende da qualidade do ferro. Se em seguida, submetermos a barra a um campo inverso, o que corresponde numa bobine a inverter o sentido da corrente, o magnetismo remanescente anular-se-à para um dado valor deste novo campo magnetizante, a partir de então, continuando o campo a crescer, começa a barra a magnetizar-se em sentido contrário, até novamente se dar a saturação. Diminuindo depois o campo até zero, a barra torna a car com o magnetismo remanescente que tinha perdido, mas de sinal contrário. Há, portanto um atraso da desmagnetização em relação ao campo, atraso que se designa pelo nome de histerese. Este fenómeno produz-se sempre que um corpo magnético é submetido magnetizações sucessivas. Na Figura 2.14 temos um gráco que representa o ciclo de histerese onde está representado a variação do campo magnético M e a respectiva variação de indução B.

Fig. 2.14 – Ciclo de histerese


2.9

Electromagnetismo

Quando se aumenta o campo de O a +M, a indução aumenta de O a M. Sendo o campo anulado, a indução baixa para o ponto A, cando ainda o corpo ligeiramente magnetizado. Se o valor do campo for invertido até –M, a indução anular-se-à no ponto B, invertendo-se em seguida e atingindo o valor correspondente ao ponto M`. Agora, se anularmos novamente o campo, o corpo cará, ainda ligeiramente magnetizado (ponto C). Aumentando em seguida o campo até +H, a indução anular-se-à em D, aumentando depois até M. Na generalidade das aplicações do magnetismo e do electromagnetismo, pretende-se que a área M-A-B-M`-C-D-M, ou seja, a histerese, seja a maior possível, uma vez que se desperdiça energia nos atrasos da magnetização e desmagnetização.

2.7 – INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA O fenómeno da indução electromagnética foi descoberto por Faraday em 1830, que demonstrou que, toda a variação de uxo magnética através de um circuito desenvolve nele uma força electromotriz, que se chama força electromotriz de indução. Através do fenómeno da indução electromagnética, os campos magnéticos podem produzir correntes eléctricas. Podemos chegar a esta conclusão com a seguinte experiência. Pegue num tubo e enrole num o de cobre à sua volta, ligando um galvanómetro aos dois extremos do o de cobre.

Fig. 2.15 – Geração duma corrente eléctrica por meio de indução magnética

Se introduzir um íman em forma de barra no interior do tubo, irá vericar que o ponteiro do galvanómetro desvia-se para um dos lados, acusando uma passagem de corrente.

2.10


Electromagnetismo

Introduzindo bruscamente o íman na bobine, o uxo que atravessa rapidamente sendo este o momento que o ponteiro do galvanómetro acusa um desvio em certo sentido (ver Figura 2.16).

Fig. 2.16 – Indução magnética

Retirando rapidamente o íman, produz-se uma diminuição de uxo e o galvanómetro acusa também uma corrente instantânea, mas agora de sentido contrário, (Figura 2.17).

Fig. 2.17 – Movimentação dum íman através dum solenóide

No exemplo anterior a barra magnética é denominada de indutor por ser ela a responsável pela origem da corrente induzida na bobine. A bobine denomina-se de induzido pois é nela que a corrente induzida toma lugar fazendo com que o galvanómetro detecte a passagem da corrente eléctrica. Pode-se observar um efeito semelhante se pegarmos num íman em forma de ferradura e passar com um o de cobre, cujos extremos estejam ligados a um galvanómetro, por entre os pólos do íman. O ponteiro do galvanómetro, vai oscilar, ora para um lado, ora para o outro. Neste caso o condutor de cobre é que é movimentado. Fig. 2.18 – Criação de correntes induzidas


2.11

Electromagnetismo

Como pode perceber-se, a corrente produzida através destes processos é uma corrente variável que durante um determinado instante é positiva e no instante seguinte negativa e assim sucessivamente.

Fig. 2.19 – Comportamento da corrente eléctrica induzida

Variando o uxo através das espiras duma bobine quer pelo movimento destas, quer pelo movimento do campo, quer ainda pelo aumento ou diminuição da intensidade de campo, desenvolve-se no condutor constituinte da bobine, uma força electromotriz induzida. Portanto, para se obter a produção de correntes induzidas é necessário dispor de um campo magnético e de um circuito através do qual seja possível variar o uxo. Ao íman, bobina ou electroíman dá-se o nome de indutor e ao circuito onde se produzem as correntes induzidas chama-se induzido. Quando o indutor é uma bobina ou um electroíman, a variação de uxo pode obterse por variação da corrente de excitação, estabelecendo ou interrompendo a corrente. Fig. 2.20 – Princípio básico dum transformador eléctrico

No momento em que se liga a corrente de excitação, o uxo aumenta instantaneamente de zero a um certo valor, esta rápida variação de uxo desenvolve no induzido uma corrente instantânea que o galvanómetro G irá detectar. Quando a corrente é interrompida produz-se um a diminuição de uxo, indicando o galvanómetro um novo desvio, mas de sentido contrário ao anterior.

2.12


Electromagnetismo

Portanto, se estabelecermos e interrompermos sucessivamente a corrente no indutor, constantemente se desenvolve no induzido correntes de indução, ora noutro sentido. Se empregarmos corrente alternada para alimentar o indutor, isto é, uma corrente que varia constantemente de sentido e passa por valores máximos e nulos, não será necessário qualquer interruptor, a variação de uxo está sempre assegurada pela própria natureza da corrente de excitação, obtendo-se no induzido uma corrente alternada. Fig. 2.21 – Transformador eléctrico

Se uma bobina for colocada nas proximidades da primeira e um instrumento de medida, como por exemplo um galvanómetro, for ligado aos seus terminais, vericará que irá aparecer uma corrente também variável nesta bobina. O núcleo de ferro maciço serve para intensicar a acção do campo magnético, aumentando o uxo que passa para a segunda bobina. Através de uma corrente cria-se um campo electromagnético que, por sua vez, induz uma força electromotriz na segunda bobina e o consequente aparecimento de uma corrente.

2.8 – TRANSFORMADORES Um transformador é uma máquina formada por dois circuitos eléctricos – primário e secundário – ligados por um circuito magnético, que serve para transformar a tensão das correntes alternadas. Se num dos circuitos eléctricos zermos passar uma corrente alternada produzirmos variações de uxo no outro circuito e, por conseguinte, forças electromotrizes induzidas, ou seja uma tensão nos seus terminais que dependerá das características do circuito magnético.


2.13

Electromagnetismo

Fig. 2.22 – Tipos de transformadores

2.8.1 – RELAÇÃO DE ESPIRAS – TENSÃO E CORRENTE À semelhança do que foi visto anteriormente, o calculo do o duma bobina ca sujeita às leis sobre resistividade eléctrica, possuindo o o maior ou menor secção conforme a corrente que irá percorrer seja respectivamente maior ou menor. Por outro lado, o número de espiras duma bobina faz com que o uxo electromagnético seja maior ou menor. Quando o enrolamento secundário possuir mais espiras do que o primário, a tensão do secundário será maior do que a do primário. Portanto, há uma elevação de tensão do primário para o secundário chamando-se neste caso de transformador – elevador. Inversamente, se o enrolamento secundário tiver menos espiras do que o primário, a tensão do secundário será menor do que a do primário e o transformador será um transformador redutor.

Fig. 2.23 – Transformadores elevadores de tensão e redutores de tensão

Existe uma relação matemática que permite calcular a tensão, corrente no primário ou secundário em função do número de espiras do primário e secundário.

2.14


Electromagnetismo

N p N s

=

V p V p

I s

= I p

Np – Número de espiras do enrolamento primário Ns – Número de espiras do enrolamento secundário Vp – Tensão aos terminais do primário Vs – Tensão aos terminais do secundário Ip – Corrente no primário Is – Corrente no secundário

A elevação ou diminuição da tensão é, se lembrarmos que a tensão induzida sobre uma bobina é, realmente, a soma das tensões induzidas em cada uma das espiras cortadas pelas linhas de uxo. Quanto maior o mundo de espiras mais tensões individuais serão induzidas, resultando numa tensão total maior. O número relativo de espiras dos enrolamentos é N p chamado de relação de espiras N s

do transformador e, normalmente é expresso na forma de uma proporção, por exemplo, 10:1, 50:1. 1:20, etc. Podemos observar através da equação, que se o secundár io tiver o dobro e espiras do primário (relação de espiras de 1:2), a tensão do secundário será duas vezes maior que a tensão do primário. Se o secundário possuir metade do número de espiras do primário (relação de espiras 2:1), a tensão do secundário será a metade da tensão do primário. Analogamente ao que foi dito, o enrolamento de menor número de espiras, e portanto menor tensão, deve ter uma corrente maior. A relação entre o número de espiras e as correntes do primário e do secundário é expressa pela equação: N p N s

=

I s I p

Fig. 2.24 – Relações eléctricas num transformador


2.15

Electromagnetismo

2.8.2 – NÚCLEO DE FERRO A nalidade do núcleo de ferro num transformador é proporcionar um caminho mais fácil para as linhas de uxo que acoplam os enrolamentos, permitindo o uxo de mais linhas, que aumentam o acoplamento. O núcleo, por sua vez, diminui a dispersão do uxo. Os núcleos são fabricados de maneiras e materiais diferentes para controlar o valor do acoplamento e de eciência do transformador. O ferro – silício é o mais utilizado e é laminado para reduzir as perdas por correntes parasitas.

Fig. 2.25 – Transformadores eléctricos

Núcleos sólidos feitos de ferrite, que é uma composição de limalha de ferro fundido, são usados em transformadores que funcionam com altas frequências. São geralmente utilizados em televisões e em radiotécnia.

2.9 – O AUTO-TRANSFORMADOR Existe um tipo especial de transformador de núcleo de ferro que sicamente, possui um único enrolamento. Funcionalmente, porém, o único enrolamento. Uma bateria de automóvel gera uma tensão de 12 V, contudo, é necessário uma tensão bastante superior para se obter a faísca, que inama a mistura de gasolina e ar. É a bobina que transforma a corrente de baixa tensão em corrente de alta tensão. A bobina utilizada no sistema de ignição não é mais do que um transformador, neste caso elevador de tensão cujo número de espiras no primário é inferior ao número de espiras no secundário.

2.16


Electromagnetismo

Fig. 2.26 – Bobina de ignição num automóvel

A bobina funciona segundo o princípio de que, quando a corrente eléctrica passa num enrolamento de o, gera-se um campo magnético, por outro lado, quando se interrompe um campo magnético, gera-se electricidade em qualquer enrolamento de o dentro das linhas de força do campo magnético. A tensão original será aumentada se houver dois enrolamentos de o, possuindo um deles muito mais espiras do que o outro. Os dois enrolamentos da bobina rodeiam um núcleo de ferro macio que concentra o campo magnético. O enrolamento primário é constituído por algumas centenas de espiras de o relativamente grosso. Este enrolamento constitui a parte de baixa tensão e recebe a corrente vinda da bateria. O enrolamento secundário é constituído por milhares de espiras de o no (cerca de 2000 espiras). Este enrolamento constitui a parte de alta tensão e fornece a corrente ás velas. Quando se roda a chave de ignição, a corren te eléctrica vinda da bateria atinge um dos terminais da bobina, atravessa o enrolamento primário e sai pelo outro terminal do mesmo enrolamento para os platinados do distribuidor. Estando os platinados fechados, passará corrente através do enrolamento primário que por sua vez permitirá a magnetização da bobina. Ao abrirem-se os platinados, a bobina encontra-se magnetizada. Ao interromper-se o campo magnético, o magnetismo presente na bobina permite a geração de uma corrente de alta tensão devido aos milhares de espiras que constituem o enrolamento secundário. Então, a corrente de alta tensão passa do enrolamento secundário para as velas através do distribuidor e retoma das velas para a bobina através da carroçaria.


2.17

Electromagnetismo

Como Funciona a Bobina Os conjuntos dos platinados, quando fechados, permitem que a corrente passe através do enrolamento primário da bobina. Quando os contactos dos platinados se abrem, o circuito é momentaneamente interrompido, gerando-se uma corrente de alta tensão no enrolamento secundário.

Fig. 2.27 – Estrutura interna da bobina

Enrolamento da Bobina O enrolamento primário da baixa tensão apenas possui algumas centenas de espiras, o enrolamento secundário possui milhares, Figura 2.27.

Fig. 2.28 – Princípio de funcionamento da bobina de ignição

Princípio da Bobina A corrente de baixa tensão cria um campo magnético à volta de um núcleo e induz uma tensão sucientemente elevada para fazer saltar a faísca.

Fig. 2.29 – Bobina de ignição

2.18


Electromagnetismo

O o grosso constitui o enrolamento primário e o o no, e de muitas voltas, o enrolamento secundário. O fenómeno que determina a criação de uma corrente de alta tensão no enrolamento secundário, apesar de partir de uma corrente de baixa tensão no primário, é o fenómeno da indução. Quando uma espira corta (cruza) um campo magnético, induz nela uma corrente eléctrica. De facto, este é o fenómeno observado nos geradores electromagnéticos como um alternador ou um dínamo, os quais, convertendo a corrente em magnetismo ou magnetismo em corrente, conseguem-se obter da corrente energia mecânica ou do movimento em energia eléctrica. Como é o caso do motor de arranque e do alternador.

Fig. 2.30 – Constituição da bobina

O valor das correntes induzidas está relacionada com o número de espiras que corta o uxo magnético e também com o número de linhas magnéticas produzidas.

Fig. 2.31 – Processo de bobinagem duma bobina de ignição

Qualquer variação que se der na corrente que circula pelo enrolamento primário estabelecerá uma variação das linhas magnéticas e induzirá, sobre as espiras do enrolamento secundário, uma corrente induzida. Fig. 2.32 - Linhas de força numa bobina de ignição

O número de espiras do secundário determinará a tensão obtida.


2.19

Motores e Geradores

3 – MOTORES E GERADORES 3.1 – MOTORES ELÉCTRICOS Uma das grandes aplicações do electromagnetismo é a produção de energia. Podemos transformar energia eléctrica em mecânica e vice-versa por efeito electromagnético. Como iremos ver de seguida a constituição de motores e geradores é bastante semelhante, variando a causa e o efeito, isto é, nos motores a energia eléctrica imputada nos terminais do motor e traduzida ou convertida em energia mecânica de rotação do veio do motor. Por seu lado os geradores trabalham de maneira inversa sendo a energia mecânica de rotação do veio causadora duma diferença de potencial aos terminais do gerador. Podemos criar igualmente uma analogia entre transformadores e motores e geradores pois o corpo induzido e indutor é comum aos dois aparelhos eléctricos diferindo o facto do transformador possuir peças mecânicas totalmente xas e os motores e geradores possuirem peças mecânicas xas, e peças moveis em relação ao rotor. Para o caso dos motores, a parte xa do motor é denominado de indutor ou estator e a parte móvel toma o nome de induzido ou rotor. No caso dos dínamos, estes termos mantêm-se embora o processo seja inverso. Para o caso dos alternadores, a corrente produzida é alternada tomando denominações diferentes das anteriores. Assim, a parte xa do alternador toma o nome de estator ou induzido e a parte móvel do gerador toma o nome de rotor ou indutor. Coloque num campo magnético um o de cobre que não seja atravessado por corrente, de modo a car perpendicular às linhas de força do campo. Fig. 3.1 – Interacção das linhas de força dum electroíman num fio condutor

Nestas condições, como não passa corrente através do o o condutor e o campo magnético não sofre qualquer alteração. Faça agora a seguinte experiência:


3.1

Motores e Geradores

Suspenda o o de cobre grosso pelas suas extremidades, por meio de os de cobre muito nos e exíveis, e ligue a ponta de cada um aos contactos metálicos que se encontram na extremidade de uma ripa de madeira. Ligue esses contactos aos terminais de uma pilha, e mantenha a polaridade indicada. Verique que, quando liga a corrente da pilha ao circuito, gera-se no o de cobre um campo magnético, cujas linhas de força se orientam como está ilustrado na gura. Fig. 3.2 – Princípio básico de funcionamento dum motor eléctrico

As linhas de força comportam-se como os elásticos, procurando diminuir o seu comprimento e evitar ondulações bruscas. Devido a este efeito e à inuência mútua dos dois campos, (um com linhas de força rectilíneas e outro com linhas de força circulares), o o de cobre é impulsionado por uma força que procura deslocá-lo no sentido contrário ao da maior concentração das linhas de força. Fig. 3.3 – Repulsão provocada pela corrente do fio eléctrico com o campo magnético permanente

É este o princípio de funcionamento do motor eléctrico. Em comparação, o íman em ferradura do exemplo será o estator do motor e será formado por um con junto de bobinas que produzirão o campo electromagnético. O o condutor corresponderá ao veio rotativo do motor, que é impulsionado pelas linhas de força do campo.

Regra da Mão Esquerda para Geradores e Regra da Mão Direita para Motores A regra da mão esquerda para geradores é comparada à regra da mão direita para motores para motores a relação entre geradores e motores

3.2


Motores e Geradores

Para ambas as regras, o dedo indicador dá o sentido do campo, o polegar o sentido de movimento do condutor, e o anelar o sentido do uxo de corrente.

Fig. 3.4 – Regra da mão esquerda e regra da mão direita

Na ilustração, o movimento e o uxo de corrente estão no mesmo sentido em ambas as mãos sendo os campos opostos. Quando uma corrente passa através de um o, linhas de força circulares são produzidas em redor do o, Figura 3.5. As linhas de força de um íman vão do ponto N para o pólo S. Pode notar-se que de um lado do o as linhas de força magnéticas estão indo no mesmo sentido do campo circular ao redor do o, no outro lado, estão em sentido oposto. Devido ao sentido das linhas de uxo que circundam o condutor, as linhas de uxo entre os pólos do íman tendem a acumular-se no lado onde todas as linhas de uxo correm no mesmo sentido. Isso produz um campo de linhas fortes que são pouco espaçadas e curvadas. As linhas tendem a endireitar-se e espaçar-se, e, ao fazerem isso, empurram o condutor para fora do ângulo recto em relação ás linhas de uxo no sentido do campo magnético. Fig. 3.5 – Sentidos das linhas de força


3.3

Motores e Geradores

Segundo o que acabamos de estudar, o o movimenta-se somente em linha recta, e pára de se mover quando atinge a parte fora do campo embora a corrente ainda esteja ligada. Um motor, na pratica deve produzir um movimento rotativo contínuo. Para que o motor possua, de facto um movimento rotativo contínuo é necessário produzir no seu veio uma força básica de rotação que é chamado de binário motor.

Fig. 3.6 – Funcionamento do motor eléctrico

Imagine em vez dum simples o atravessado num campo magnético um enrolamento formado por uma simples espira possuindo um eixo central, Figura 3.6. Se montarmos esta espira num campo magnético xo e fornecermos corrente, as linhas de uxo do campo em ambos os lados da espira fazem com que a espira funciona como uma alavanca possuindo uma força que a empurra os seus dois lados para sentidos opostos. As forças combinadas resultam em uma força de torção como se apresenta na Figura 3. 7.

Fig. 3.7 – Comportamento das linhas de força da espira com o campo magnético gerado pelo íman permanente

Como já foi dito num motor, o binário de força é responsável pelo movimento do rotor do motor. Este binário de força total depende de vários factores, incluindo a intensidade do campo, a intensidade de corrente presente no rotor e a construção física do próprio rotor. Num motor, o binário determina a energia disponível para se realizar um trabalho útil. Quanto maior for o binário, maior será a energia. Se o motor não desenvolver binário suciente para puxar a sua carga, ele cessará o seu trabalho.

3.4


Motores e Geradores

Para que o motor gire sem parar terá de haver uma ligação física de tal forma que o e nrolamento seja continuamente paralisado mantendo o binário constante à medida que o rotor do motor exerce o seu movimento. Esse dispositivo tem o nome de colector, (Figura 3.8).

Fig. 3.8 – Motor eléctrico

Note-se que, à medida que o rotor gira, o colector gira igualmente uma vez que está solidário com o mesmo, sendo percorrido pelas escovas. Existe uma posição do rotor que nós damos o nome de posição neutra onde o colector ca desligado das escovas o que não signica que o motor deixe de funcionar. Na realidade, a inércia do rotor faz com que a posição neutra seja ultrapassada fazendo com que haja contacto eléctrico com o colector.

Fig. 3.9 – Espira em movimento no interior do campo magnético

Como se observa na Figura 3.9, o rotor contínua a girar servindo o colector para inverter o sentido da corrente para que o campo magnético interaja com o rotor produzindo um binário que mantém o rotor girando no mesmo sentido. Na Figura 3.10, assistimos ao momento em que o colector desliga-se das escovas – posi-


3.5

Motores e Geradores

ção neutra. A inércia do rotor leva-o para uma nova posição onde o ciclo se repete. Até agora tem sido descrito as partes mais importantes que formam um motor elementar. Essas partes são, como já foi dito, semelhantes àquelas estudadas nos geradores. Na prática, o campo magnético pode ser fornecido por um íman permanente ou por um electroíman. Duma forma ou de outra o indutor corresponde, tecnicamente à p arte de excitação magnética caso seja um íman, ou electromagnética caso se trate de um electroíman. Nos dois casos, o campo magnético consiste em linhas de uxos magnéticas que formam um circuito magnético fechado. As linhas de uxo partem do pólo norte do íman, estendem-se através do intervalo de ar formado entre os dois pólos do íman entram no pólo sul, e assim caminham através do íman, retornando para o pólo norte. O condutor móvel é colocado no intervalo de ar entre os pólos do íman estando assim num campo magnético.

Fig. 3.10 – Passagem do colector pelas escovas e polarização da espira

Quando a energia (DC continua) é fornecida à espira através das escovas e do colector, um uxo magnético também é constituído através do induzido. É esse uxo da armadura que integra com o campo magnético fazendo com que o induzido produza binário accionando o motor.

3.6


Motores e Geradores

3.2 – CONSTITUIÇÃO DO MOTOR Até aqui, estudamos os princípios do funcionamento dos motores de corrente contínua. Ao aprendermos a operação eléctrica do s motores DC, também nos foram mostradas a maior parte das características físicas mais importantes dos motores DC. Estas características incluem a armadura e o colector, o conjunto de escovas e o campo magnético, gura 3.11.

Fig. 3.11 – Constituição dum motor eléctrico de corrente contínua

Os termos armadura e rotor são aplicados à parte do motor que a gira (o veio). Quando se olha para o motor em funcionamento, normalmente se vê o seu eixo girando. O eixo é uma extensão externa da armadura através do mecanismo do motor e da armação, ao lado oposto do terminal do colector do motor. Um núcleo de armadura típico se assemelha a um cilindro de metal sólido com fendas. Na verdade o núcleo é composto de laminas em ferro com silicio tal como foi estudado no caso do electroíman. Os pólos que contêm as bobinas de campo, portanto o que constitui o indutor do motor é a caracterização por um núcleo laminado feito do mesmo material ferroso que o induzido. As laminas do núcleo são cobertas com um verniz isolante e prensadas juntas de m odo a que as perdas magnéticas sejam as menores possíveis dando assim ao motor um rendimento máximo.


3.7

Motores e Geradores

Fig. 3.12 – Estrutura do rotor do motor eléctrico de corrente contínua

O uso de ferro – silicio no material do núcleo reduz as perdas por histerese, (ver estado do electroíman) que ocorrem quando inversões do núcleo retardam as inversões da corrente real. As fendas formadas nos núcleos são usadas para posicionar as espiras compostas dos enrolamentos. As bobinas que formam o enrolamento de armadura cilíndrica são enroladas em torno do núcleo da armadura, colocando-se os lados da bobina dentro das fendas do núcleo. Estas fendas são isoladas com papel ou pano a m de proteger os enrolamentos. Cada enrolamento é sempre igual a qualquer outro da armadura e o enrolamento nal da armadura deve ser sempre perfeitamente simétrico. O número de espiras será igual de enrolamento para enrolamento para assim garantir um funcionamento uniforme do motor. Veja, pelo que foi dito, o número de espiras terá de ser igual em cada bobina para que o campo gerado seja uniforme tal como o binário esteja em equilíbrio.

3.8


Motores e Geradores

Fig. 3.13 – Estrutura do colector

O colector por sua vez consiste em segmentos de condutores individuais normalmente o cobre, isolado entre si através de folhas nas em mica, ou mais usualmente o plástico ou vidro.

Fig. 3.14 – Constituição interna do colector

Os segmentos individuais com os seus isolantes de mica são montados em forma cilíndrica e xos através de um aro de aperto. Os terminais das bobinas da armadura são ligados nas partes mais elevadas dos segmentos do colector. Após a montagem, a superfície do colector é tornada para se ter uma perfeita forma cilíndrica e desgastada para se obter um acabamento liso e o mais polido possível por forma a garantir que haverá o mínimo de fricção possível entre a superfície de comutação e as escovas. Fig. 3.15 – Rotor bobinado dum motor


3.9

Motores e Geradores

As escovas são os dispositivos que ligam a parte xa do motor ao veio através do colector. As escovas são feitas de um material de carbono mole contendo uma grande quantidade de grate de modo a serem o melhor condutores possível e não provocarem o desgaste do colector. Não se devem utilizar lubricantes entre as escovas do colector pois a lubricação entre estas partes provocaria o isolamento eléctrico do veio motor e o consequente mau funcionamento do mesmo motor.

Fig. 3.16 – Suporte de escovas

As escovas são xadas em montagens separadas conhecidas por suportes de escovas. Os suportes das escovas são xos em posições determinadas e mantidos pelo mecanismo do motor. Os suportes das escovas são geralmente feitos num material isolante plástico ou baquelite servindo de isolamento eléctrico entre os terminais do motor e blindagem externa. As escovas são colocadas sem aperto em seus supo rtes e mantidas contra o colector através de molas. Assim, as escovas são livres de se movimentarem em seus suportes podendo ajustarem-se seguindo as pequenas irregularidades da superfície do colector.

Fig. 3.17 – Tipos de escovas para motores eléctricos

3.10


Motores e Geradores

Motor de Arranque A função do motor de arranque consiste em accionar o motor térmico do automóvel. No caso dos motores a gasolina, na sua maioria têm de atingir um mínimo de 50 rotações por minuto para o ciclo característico do motor se complete e o mesmo arranque. Para vencer toda a inércia do motor a gasolina, o motor de arranque deve possuir uma po tência considerável. Para carmos com uma ideia, o motor de arranque é o componente eléctrico que provoca maior descarga à bateria. No momento do seu funcionamento consome entre 200 A a 300 A em pouco mais de 3 segundos. O motor de arranque funciona segundo o mesmo princípio de qualquer outro motor eléctrico, isto é, aproveitando a reacção entre electroímans. Um motor eléctrico contém electroímans – bobinas de o enrolado em núcleos de ferro macio, as bobinas indutoras. A electricidade, ao passar através de cada bobina magnética o núcleo, formando um campo magnético com pólos norte e sul. Um motor de arranque é um motor de quatro pólos isto é, compõem-se de um conjunto xo de bobinas geralmente quatro, dispostas geometricamente no interior do corpo do motor. Agregado ao veio do motor, gira livremente o induzido que é constituído por uma série de bobinas, cada uma unida a um par de laminas de cobre isoladas que formam o colector do induzido. A corrente passa através de escovas xas – que estão em contacto com o colector – para uma bobina do induzido. A atracção e repulsão entre os campos magnéticos das bobinas indutores e das bobinas do induzido faz girar este ultimo. Assim, que o colector começa a girar, as escovas fazem contacto com o par seguinte de laminas de cobre, ligadas a outra bobina do induzido, do que resulta a continuação do movimento. Este processo mantém-se ininterruptamente, enquanto cada par de laminas do colector zer contacto com as escovas. Desta forma, o induzido contínua a girar, enquanto as escovas transmitem corrente a cada bobina do induzido


3.11

Motores e Geradores

Fig. 3.18 – Motor de arranque

O circuito de comando do motor de arranque é composto pela bateria, interruptor da chave de ignição que permitem ligar a bobina de chamada do motor de arranque. Quando a bobina de chamada é solicitada, esta fecha o circuito de potência que liga a bateria ao motor eléctrico que põe em funcionamento o motor térmico do veículo. A corrente fornecida às bobinas do induzido pelas escovas e pelo colector faz com que aquele adquira um movimento rotativo.

3.2.1 – GERADORES O motor é uma máquina que converte electricidade em movimento, enquanto que o gerador faz justamente o oposto – é uma máquina que converte movimento em electricidade. Para executar trabalhos opostos, o motor e o gerador utilizam as mesmas partes essenciais: Um enrolamento de campo xo; Uma armadura rotativa com um colector; Um conjunto de escovas. Se fornecermos corrente eléctrica a um gerador ele funcionará como um motor e conduzirá uma carga mecânica.

3.12


Motores e Geradores

Por outro lado, se girarmos o eixo de um motor com uma fonte de energia mecânica tal como uma turbina a vapor ou por um motor a gasolina, ele funcionará como gerador. Existem dois tipos de geradores, aqueles que se comportam de modo inverso ao tipo de motores que acabamos de descrever que são denominados os dínamos e por sua vez, os alternadores que têm um princípio de funcionamento ligeiramente diferente. Os dínamos compõem-se das seguintes partes principais: Os dínamos podem ser bipolares (dois pólos) ou multipolares (mais de dois pólos).

INDUZIDO – É formado por um grande número de espécies enrolados em volta de um núcleo de ferro que se pode mover em torno de um eixo; o núcleo do induzido chama-se armadura. INDUTOR – É constituído por electroímans que produzem o indispensável campo magnético. COLECTOR – É um cilindro de laminas de cobre isolados entre si e montados no veio do induzido. A Figura 3.19 representa um indutor bipolar. O uxo emitido pelo pólo N bifurca-se em dois para atravessar o entre-ferro e as duas metades da armadura.

Fig. 3.19 – Dínamo bipolar

Nas máquinas multipolares Figura 3.20 o uxo que saí por cada pólo N reparte-se pelos dois pólos S vizinhos.

Fig. 3.20 – Dínamo tetrapolar


3.13

Motores e Geradores

Consideremos um electroíman em U, entre cujos pólos colocamos uma armadura de ferro em forma de anel com uma espira de cobre (Fig. 3.21). Se a armadura for animada de movimento de rotação, a espira será atravessada por um uxo variável que desenvolverá nela uma força electromotriz induzida.

Fig. 3.21 – Produção de corrente

Imaginemos a espira em várias posições durante uma rotação completa. Nas posições 1 a 2 o uxo diminui desde um valor máximo até zero e a força electromotriz tem um sentido que facilmente se determina pela regra do saca rolhas. Nas posições 2 a 3 uxo aumenta de zero a um valor máximo, mas entra agora pela outra face da espira, a força electromotriz conserva, portanto, o sentido anterior. Nas posições 3 a 4 o uxo diminui desde um valor máximo até zero e a força electromotriz muda de sentido. Nas posições 4 a 1 o uxo aumenta de zero a um valor máximo, mas atravessa a espira em sentido contrário, a força electromotriz, conserva o sentido anterior. A força electromotriz e a corrente têm, dois sentidos em cada rotação completa, invertendo-se quando a espira passa pela linha LL`. Todos os automóveis têm um gerador, sem o qual as necessidades de corrente num veículo actual esgotariam em pouco tempo toda a carga armazenada na bateria. O gerador pode ser um dínamo, que gera corrente contínua (CC) ou um alternador, que gera corrente alterna. Neste último caso, o alternador tem agregado um dispositivo que permite converter a corrente alternada gerada pelo alternador, em corrente contínua. Este dispositivo será estudado com mais rigor em outros módulos.

3.14


Motores e Geradores

Fig. 3.22 – Dínamo

O dínamo consiste numa carcaça no interior do qual se encontram dois electroímans xos conhecidos por indutores, formados cada um por uma massa forte e uma bobina indutora. Entre os electroímans situa-se um induzido que contém, geralmente 28 bob inas independentes. As extremidades de cada bobina estão ligadas ao colector. O induzido está montado sobre rolamentos e casquilhos e é accionado pelo motor térmico do veículo. Duas escovas de carvão xas estão, tal como vimos nos motores, continuamente em contacto com o colector. Quando a corrente passa através dos enrolamentos das bobinas indutoras, cria-se um campo magnético. Quando o induzido gira neste campo magnético gera-se uma corrente nos enrolamentos do induzido. Esta corrente deixa cada bobina através do colector e das escovas de carvão em contacto com este.


3.15

Motores e Geradores

3.2.2 – DÍNAMOS O dínamo é uma máquina que, por indução electromagnética transforma a energia mecânica em energia eléctrica. É constituído por um indutor que produz o campo magnético e por um induzido onde se desenvolve a força electromotriz. A variação de uxo através do induzido obtém-se por movimento do induzido ou do indutor. O indutor é um electroíman. Se for um íman permanente, a máquina toma o nome especial de magneto, dínamos desta espécie são utilizados em velocímetros. As máquinas que se empregam industrialmente são os dínamos, pois os electroímans oferecem consideráveis vantagens sobre os ímans permanentes. Os magnetos reservam-se para casos especiais de baixa potência. Os dínamos podem ser destinados à produção de corrente contínua ou de corrente alternada, e daqui resulta a classicação:

Dínamos de correntes contínua Alternador e corrente alternada

3.2.3 – ALTERNADOR Os alternadores possuem uma constituição diferente dos dínamos, uma vez que o induzido passa agora a ser a parte xa da máquina, o estator e o indutor passa a ser a parte móvel da máquina, o rotor. Os enrolamentos geradores do alternador que constituem o induzido encontram-se no interior de um anel xo de ferro macio denominado o estator.

Fig. 3.23 – Estator do alternador

3.16


Motores e Geradores

O indutor, ou rotor , está montado em rolamentos existentes no interior do alternador e é accionado pelo veio do motor térmico.

Fig. 3.24 – Rotor do alternador

Como se vê na gura 3.24, o rotor contém apenas um enrolamento constituindo uma bobina com cada extremidade ligada a um anel colector isolado. A corrente é transmitida aos anéis colectores por duas pequenas escovas de carvão xas. Quando a corrente passa através da bobina do rotor, este transforma-se num electroíman. Este é considerado o ramo de excitação do alternador e esta corrente é contínua. Assim uma das extremidades torna-se pólo norte e a outra pólo sul.

Fig. 3.25 – Princípio básico de funcionamento dum alternador

A corrente é gerada no enrolamento do estator, quanto maior for o número de vezes que os electroímans passem por cada bobina, mais elevada será a intensidade de corrente gerada. Pelas Figuras 3.25 e 3.26 consegue-se analisar porquê a origem duma corrente alternada aos terminais do estator do alternador.

Fig. 3.26 – Geração de corrente alternada pelo movimento de rotação do rotor do alternador


3.17

Motores e Geradores

Uma vez que o campo magnético varia norte – sul duma forma contínua, esta inversão de pólos negativos faz com que a corrente induzida no estator do alternador seja invertida duma forma igualmente contínua resultando à saída uma corrente alterna entre um valor positivo e negativo, uma corrente alternada, como se pode ver na Figura 3.27

Fig. 3.27 – Alternador monofásico

Na Figura 3.27 apresenta-se um estator composto apenas por um único sistema de bobinas. No nal temos um alternador com dois terminais de saída K e L. Trata-se, portanto dum alternador monofásico em que o terminal K é o terminal correspondente à fase que apresenta em si uma corrente com o andamento alternado da gura, e o terminal L denominado de neutro. Os terminais F são aqueles que polarizam o rotor do alternador. Normalmente, os alternadores apresentam três terminais de saída chamando-se portanto alternadores trifásicos, Figura 3.28.

Fig. 3.28 – Alternador trifásico

Ao contrário do dínamo, um alternador não gera corrente contínua, visto não possuir qualquer colector. Pólos norte e sul passam sucessivamente, por cada enrolamento do estator, gerando alternadamente corrente positiva e negativa.

3.18


Motores e Geradores

Fig. 3.29 – Alternador todo desmontado

Hoje, em dia a utilização está mais generalizada estando, o dínamo, completamente fora do uso. O alternador debita mais corrente do que um dínamo das mesmas dimensões carregando a bateria quando o motor trabalha ao ralenti o que constitui uma grande vantagem sobre o dínamo. Este ultimo só carrega a bateria quando o motor apresenta uma rotação superior à rotação ao ralenti. Dada a diculdade em retirar corrente do induzido, devido aos seus complexos enrolamentos, e em arrefecê-lo a intensidade máxima da corrente do dínamo está limitada à carga de 30 A. Em contrapartida, o alternador não apresenta grandes problemas de arrefecimento , já que os seus enrolamentos geradores são xos.

Fig. 3.30 – Alternador em corte


3.19

Motores e Geradores

Pelo que cou exposto, o dínamo é muito semelhante ao motor eléctrico de corrente contínua embora diferido a sua função quando aplicamos uma diferença de potencial aos terminais do induzido comportando-se, a máquina, como motor apresentando energia de rotação no seu veio ou quando ligamos uma determinada carga aos mesmos terminais, comportando-se agora como dínamo. Este comportamento reversível nos dínamos ou motores não está presente nos alternadores uma vez que os meios de funcionamento são diferentes. Assim não é possível transformar um alternador num motor eléctrico de corrente alternada.

3.20


Bibliografa

BIBLIOGRAFIA

Alain Cooper, Ciência Visual ELECTRICIDADE, Editorial Pública. Mário Rodrigues Cruzeiro, Estudo da Electricidade, III Volume, Edições Salesianas. Comandante José Filipe Castela, Electrotecnia e Máquinas Eléctricas, Ministério da Marinha (Escola Náutica). Francisco Fonseca Benevides, Noções de Física Moderna, Tomo II, Academia Real das Ciências. Rogério Castro e Silva, Curso de Electricidade Prática, 3ª Edição, Editorial de Marinha, Ministério da Marinha (Escola Náutica). Ana Maria. Faria, Jorge António Valadares, Luís Gonçalves da Silva, Victor Duarte Teodoro, Física, 1º Volume, Texto, Guia de Estudo, Manual de Actividades, Didáctica Editora. Mário Rodrigues Cruzeiro, Transformadores; Máquinas eléctricas de problemas, Edições Salesianas.

corrente contínua;


C.1

DOCUMENTOS DE SAÍDA

Pós-Teste

PÓS-TESTE Em relação a cada um dos exercícios seguintes, são apresentadas 4 (quatro) respostas das quais apenas 1 (uma) está correcta. Para cada exercício indique a resposta que considera correcta, colocando uma cruz (X) no quadradinho respectivo.

1 – Nos dados técnicos de um motor de arranque aparece escrito o seguinte. 12 Volt - 0,9 kWatts Qual é a intensidade de corrente?

a) É de 75 A............................................................................. b) É de 10,8 A.......................................................................... c) É de 13,73 A........................................................................ d) É de 0,075 A........................................................................

2 – Num automóvel, o condutor eléctrico que liga a bateria ao motor de arranque é aquele que possui maior secção porque: a) O fabricante da viatura não encontrou um o de menor secção ................................................ b) A intensidade de corrente percorrida é de tal forma elevada que exige um o condutor de secção elevada ............................................................................................................................ c) Um o de maior secção ca esteticamente mais vistoso no automóvel ..................................... d) Depende de fabricante para fabricante............................................................ ...........................


S.1

Pós-Teste

3 - Uma bobina dum automóvel tem no seu primário 20 espiras e aos seus terminais, uma tensão de 12V, o secundário é constituído por uma bobi na com 2000 espiras de fo de cobre.

Qual é a tensão nos terminais do secundário do transformador? a) 2kV................................................................................... b) 4,5kV ............................................................................... c) 1,2 kV .............................................................................. d) 10 kV ...............................................................................

4 – Num circuito eléctrico um. dos condutores é percorrido por uma corrente de 2 amp. Sabendo que a resistência desse mesmo condutor é de 480 miliohms, calcule a queda de tensão na mesma. a) A queda de tensão é de 0,24 Volts.................................. b) A queda de tensão é de 0,48 Volts.................................. c) A queda de tensão é de 1,46 Volts.................................. d) A queda de tensão é de 0,96 Volts..................................

5 – Um motor de corrente contínua apresenta um indutor com: a) 4 bobinas formando 4 pólos............................................ b) 8 bobinas formando 4 pólos............................................ c) 2 bobinas formando 2 pólos............................................. d) 1 bobina formando 1pólo.................................................

S.2


Pós-Teste

6 – No exterior de um íman, o sentido das linhas de força é: a) Norte –Sul...................................................................... b) Este – Oeste................................................................... c) Negativo Positvo............................................................. d) Sul - Norte......................................................................

7 – Ao juntar dois pólos sul dos ímans, o que é que acontece? a) Nada............................................................................... b) Não se conseguem juntar............................................... c) Repelem-se.................................................................... d) Continuam unidos...........................................................

8 – Num íman natural, quantos pólos magnéticos existem. a) Tantos quantos os seus dedos....................................... b) Dois pólos sul, dois pólos norte...................................... c) Um pólo sul, um pólo norte............................................. d) Dois, um pólo positivo e um pólo negativo.....................

9 – O dínamo serve para: a) Transformar a corrente fornecida pela bateria............... b) Gerar corrente e fornecê-la à bateria............................. c) Gerar corrente e fornecê-la ao distribuidor..................... d) Transformar corrente de baixa em alta tensão..............


S.3

Pós-Teste

10 – Ao depositarmos limalha de ferro em cima duma folha de papel, colocando na parte inferior um íman vemos que a limalha orienta-se descrevendo umas linhas à volta do íman. a) Isto signica que o tempo irá estar húmido....................................... b) Signica que o íman está perdendo as suas qualidades.................. c) A orientação da limalha dá conhecer o campo magnético e as linhas, linhas de força produzidas pelo íman..................................... d) Nenhuma das hipóteses anteriores...................................................

11 – Quando um condutor é percorrido por uma corrente o que é que se produz em seu redor? a) Produz-se um campo magnético cujas linhas de força são circulares e concêntricas com o condutor.......................................... b) Produz-se um espectro magnético como acontece com um íman................................................................................................... c) Não se produz nada........................................................................... d) Nenhuma das hipóteses anteriores...................................................

12 – O que entende por electroíman. a) Um electroíman é um solenóide, ou uma bobina constituída por um o condutor enrolado em hélice sobre um tubo de substância isolante cujo núcleo é o ar................................................................... b) Um electroíman é um solenóide, ou uma bobina constituída por um o condutor enrolado em hélice sobre um tubo de substância isolante (papel) cujo núcleo é o ferro.................................................. c) Um electroíman é uma bobina cujo núcleo é constituído por borracha ou plástico............................................................................ d) Um electroíman é uma bobina cujo núcleo é constituído por madeira...............................................................................................

S.4


Pós-Teste

13 – Qual a resistência duma bobina dum electroíman constituído por 4000 espiras de fo de

cobre com uma tensão de 24 V, aplicados aos seus terminais e, percorridos por uma corrente de 0,5 A. a) 10.................................................................................. b) 24.................................................................................. c) 36.................................................................................. d) 48..................................................................................

14 – Pretende-se elevar para 24000 Volts, a tensão nos terminais do enrolamento secundário de um transformador estando presentes 12 V no enrolamento primário desse transformador. Qual deve ser o número de espiras no primário sabendo que o secundário possui uma bobina constituída por 40.000 espiras. a) 2 espiras........................................................................ b) 100 espiras.................................................................... c) 20 espiras...................................................................... d) 40 espiras......................................................................

15 – A parte móvel dum motor de corrente contínua chama-se: a) Cambota........................................................................ b) Induzido......................................................................... c) Indutor............................................................................ d) Estator...........................................................................


S.5

Pós-Teste

16 – A parte fxa dum motor de corrente contínua chama-se:

a) Cambota........................................................................ b) Induzido......................................................................... c) Indutor........................................................................... d) Comutador.....................................................................

17 – A parte móvel dum dínamo chama-se: a) Cambota........................................................................ b) Induzido......................................................................... c) Indutor............................................................................ d) Estator...........................................................................

18 – A parte fxa dum dínamo chama-se:

a) Parafuso........................................................................ b) Induzido......................................................................... c) Indutor........................................................................... d) Rotor.............................................................................

S.6


Corrigenda e Tabela de Cotação do Pós-Teste

CORRIGENDA E TABELA DE COTAÇÃO DO PÓS-TESTE Nº de Perguntas

Resposta Certa

1

A

2

B

3

C

4

D

5

C

6

A

7

C

8

C

9

B

10

C

11

A

12

B

13

D

14

C

15

B

16

C

17

B

18

C


S.7

ANEXOS

Exercícios Práticos

EXERCÍCIOS PRÁTICOS Exemplos de exercícios práticos a desenvolver no seu posto de trabalho e de acordo com a matéria constante no presente módulo.

EXERCÍCIO Nº 1 - CONSTRUÇÃO DE UMA BOBINA DE IGNIÇÃO E DE UM SISTEMA SIM PLES DE IGNIÇÃO

CONSTRUÇÃO DE UMA BOBINA DE IGNIÇÃO E DE UM SISTEMA SIMPLES DE IGNIÇÃO, REALIZANDO AS TAREFAS INDICADAS EM SEGUIDA, TENDO EM CONTA OS CUIDADOS DE HIGIENE E SEGURANÇA.

EQUIPAMENTO NECESSÁRIO - FIO ELÉCTRICO DE BOBINA COM REVESTIMENTO EM VERNIZ FINO PARA CIRCUITO DE ALTA TENSÃO - FIO ELÉCTRICO DE BOBINA COM REVESTIMENTO EM VERNIZ GROSSO PARA CIRCUITO DE BAIXA TENSÃO - BARRAS LAMINADAS EM FERRO PARA NÚCLEO - DISTRIBUIDOR COM PLATINADOS EM SUPORTE - TERMINAIS

TAREFAS A EXECUTAR 1 – ELABORAÇÃO DE UMA BOBINA E ESQUEMA DE IGNIÇÃO UTILIZANDO FORMULAS. 2 – BOBINAR O FIO À VOLTA DO NÚCLEO DE FERRO PARA O ENROLAMENTO SECUNDÁRIO. 3 – BOBINAR O FIO À VOLTA DO ENROLAMENTO SECUNDÁRIO CONSTITUINDO O ENROLAMENTO SECUNDÁRIO. 4 – SOLDAR AS PONTAS DOS ENROLAMENTOS COM TERMINAIS. 5 – LIGAR A BOBINA CONSTRUÍDA, AO DISTRIBUIDOR E A VELAS DE IGNIÇÃO.


A.1

Exercícios Práticos

EXERCÍCIOS PRÁTICOS EXERCÍCIO N.º 2 - DESMONTAGEM, LIMPEZA ,REPARAÇÃO E MONTAGEM DE UM MOTOR ELÉCTRICO DE ARRANQUE DESMONTAGEM, LIMPEZA, REPARAÇÃO E MONTAGEM DE UM MOTOR ELÉCTRICO DE ARRANQUE, REALIZANDO AS TAREFAS INDICADAS EM SEGUIDA, TENDO EM CONTA OS CUIDADOS DE HIGIENE E SEGURANÇA.

EQUIPAMENTO NECESSÁRIO - MOTOR DE ARRANQUE DE UM VEÍCULO AUTOMÓVEL - FERRAMENTA PARA DESMONTAGEM DE MOTOR ELÉCTRICO - UTENSÍLIOS DE LIMPEZA - JOGO DE ESCOVAS PARA MOTOR DE ARRANQUE - MASSA E ÓLEO LUBRIFICANTE - BATERIA 12 VOLTS - BANCO DE ENSAIO DE MOTOR DE ARRANQUE

TAREFAS A EXECUTAR 1 – DESMONTAGEM DO MOTOR DE ARRANQUE. 2 – LIMPEZA DO INDUZIDO E DAS INDUTORAS DO MOTOR . 3 – LIMPEZA DO COLECTOR DO MOTOR ELÉCTRICO. 4 – LIMPEZA DA BOBINA DE CHAMADA DO MOTOR DE ARRANQUE. 5 – LUBRIFICAÇÃO DO PINHÃO E DO SISTEMA MÓVEL DO SISTEMA DE ARRANQUE. 6 – SUBSTITUIÇÃO DAS ESCOVAS DO MOTOR DE ARRANQUE. 7 – MONTAGEM DO MOTOR DE ARRANQUE. 8 – TESTE EM BANCADA.

A.2


Guia de Avaliação dos Exercícios Práticos

GUIA DE AVALIAÇÃO DOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS EXERCÍCIO PRÁTICO Nº1: CONSTRUÇÃO DE UMA BOBINA DE IGNIÇÃO E DE UM SISTEMA SIMPLES DE IGNIÇÃO

TAREFAS A EXECUTAR

GUIA DE NÍVEL DE AVALIAÇÃO EXECUÇÃO (PESOS)

1 – Elaboração de uma bobina e esquema de ignição utilizando formulas.

5

2 – Bobinar o o à volta do núcleo de ferro para o enrolamento secundário.

4

3 – Bobinar o o à volta do enrolamento secundário constituindo o enrolamento secundário.

5

4 – Soldar as pontas dos enrolamentos com terminais.

3

5 – Ligar a bobina cnstruída, ao distribuidor e a vela de ignição.

3

CLASSIFICAÇÃO

20


A.3

Guia de Avaliação dos Exercícios Práticos

EXERCÍCIO PRÁTICO Nº2: DESMONTAGEM, LIMPEZA, REPARAÇÃO E MONTAGEM DE UM MOTOR ELÉCTRICO DE ARRANQUE

TAREFAS A EXECUTAR

GUIA DE NÍVEL DE AVALIAÇÃO EXECUÇÃO (PESOS)

1 – Desmontagem do motor de arranque.

3

2 – Limpeza do induzido e das indutoras do motor.

2

3 – Limpeza do colector do motor eléctrico.

2

4 – Limpeza da bobina de chamada do motor de arranque.

2

5 – Lubricação do pinhão e do sistema móvel do sistema de arranque.

2

6 – Substituição das escovas do motor de arranque.

3

7 – Montagem do motor de arranque.

3

8 – Teste em bancada.

3 CLASSIFICAÇÃO

A.4


20

302-02_00-05-30_Edicao1.0_SPB

Recommend Documents