As máquinas elétricas rotativas funcionam através de um processo de transformação da energia mecânica em energia elétrica. Essa conversão pode acontecer também de forma inversa, ou seja, transformando energia elétrica em energia mecânica.

As máquinas elétricas são constituídas por duas partes: o estator e o rotor. O estator é a parte que vai fixada em uma superfície sólida para o funcionamento da máquina, enquanto o rotor é a parte colocada para realizar o processo de rotação e se encontra na parte interna do estator.

As operações de uma máquina elétrica são definidas pela forma como a energia é convertida através de sua utilização. Em uma máquina que converte energia mecânica em elétrica, o processo se inicia no gerador e finaliza nos terminais do estator.

Na conversão de energia mecânica em elétrica, a operação inicia pelos terminais do estator e finaliza no rotor. Assim, pode-se dizer que uma máquina elétrica rotativa pode trabalhar tanto operando como motor ou como gerador.

Embora os seus princípios de desempenho sejam os mesmos, os tipos de correntes aplicadas nessas máquinas podem se distinguir por corrente alternada ou contínua.

-Corrente contínua: os motores de corrente contínua podem ser identificados como sendo motores série, motores paralelos e motores compostos.

-Corrente alternada: as máquinas com motores alternados são identificadas por motor síncrono e motor assíncrono, onde o último é movido por indução.

Máquina síncronas

Nestes motores, o estator é alimentado com corrente alternada, enquanto o rotor é alimentado com corrente contínua proveniente de uma excitatriz, que é um pequeno motor que corrente contínua (dínamo), normalmente montado no próprio eixo do motor. Não possuem condições de partida própria, de modo que, para alcançarem a velocidade síncrona, necessitam de um agente auxiliar, que geralmente é um motor de indução, tipo gaiola.

Após atingirem a rotação síncrona, conforme mencionamos, este mantém a velocidade constante para qualquer carga, naturalmente, dentro dos limites de sua capacidade. Assim, caso queira alterar a rotação, teremos que variar a frequência da corrente.

Antes de se submeter o motor síncrono à carga, ele deve ser levado à velocidade de sincronismo.

Todos os métodos de partida exigem que, durante a aceleração, diminua totalmente ou parcialmente a carga.

Máquinas Assíncronas ou por indução

São máquinas com grande utilização no segmento industrial devido ao seu custo benefício. Nessas máquinas, a velocidade do eixo do motor não acontece em sincronia com a tensão elétrica e possui dois tipos de rotor: o rotor de gaiola e o rotor bobinado.

No setor industrial, sua aplicação é variada e pode ser aplicados em ferramentas, máquinas, misturadores, esmagadores etc. Os motores por indução podem ser de corrente monofásica, bifásica ou trifásica, onde a velocidade de rotação é inferior ao campo girante.

Acionamento de motores elétricos

Um motor elétrico tem seu funcionamento com base ao princípio de eletromagnetismo, onde os condutores estão dispostos em um campo magnético por onde a corrente elétrica atravessa uma corrente que é convertida em força mecânica.

Assim, os motores elétricos podem ser acionados através de uma corrente contínua, com a impulsão de elétrons em uma direção única e de forma constante, ou por corrente alternada, quando a velocidade sofre oscilações conforme os ciclos de condução acontecem.

O processo de indução eletromagnética acontece conforme a proposta do 3° princípio do eletromagnetismo, que determina que uma força eletromotriz pode ser gerada a partir de campos magnéticos que percorrem as bobinas ou os enrolamentos.

Esse princípio de indução eletromagnética é muito utilizado na geração de energia em usinas elétricas e muito aplicado em transformadores.

Funcionamento de um motor de indução

O funcionamento de um motor de indução acontece a partir de uma geração de um campo magnético proveniente dos enrolamentos presentes no estator. Com as correntes alternadas, surge o fluxo magnético no estator se movimentando em direção ao rotor e gerando tensão.

Esse sistema faz com que as correntes circulem no rotor e, devido às polaridades contrárias, cria-se uma força no campo magnético do motor capaz de ser atraído pelo campo do estator. Nesse caso, a velocidade nos campos magnéticos girantes é síncrona.

Para os instrumentos de grande porte que necessitam de energia variável, são aplicados os motores cujas propriedades sejam:

– motor de corrente contínua, utilizado em metrôs, trens, veículos etc.;

– motor de rotor com funcionamento em bobina;

– motor de gaiola, que tem sua funcionalidade através de tensores responsáveis pela conversão de frequência.

No motor de gaiola, a conversão de frequência é aplicada de forma a controlar a tensão e a frequência no motor através de recursos eletrônicos.

Os motores de gaiola e os de indução, até um curto espaço de tempo, eram pouco utilizados. No entanto, pelos seus baixos custos e por não exigirem de muita manutenção, eles têm sido as opções mais utilizadas no mercado.