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Motores e geradores elétricos – semelhantes, mas diferentes

2023-12-06 15:21:49

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Outrora uma novidade experimental, a eletricidade tornou-se parte integrante da vida moderna. A eletricidade fornece iluminação, controle climático, entretenimento e muito mais. Para fornecer eletricidade, as pessoas convertem outras formas de energia em energia elétrica para alimentar sistemas e dispositivos que as pessoas consideram garantidos.

Os motores elétricos e geradores podem ser categorizados com base em vários fatores, incluindo seus princípios operacionais e funções fundamentais. A produção ou consumo de energia elétrica, bem como a presença de corrente nos enrolamentos e elementos de acionamento, são fatores críticos que diferenciam motores elétricos de geradores. Tanto os motores elétricos quanto os geradores operam com base na Lei de Fleming.

Motor de Ímã Permanente

Compreender a conversão de energia de uma forma para outra é essencial para distinguir entre motores elétricos e geradores. Os motores elétricos convertem energia elétrica em energia mecânica que alimenta diversas máquinas. Por outro lado, os geradores transformam energia mecânica em energia elétrica.

 

As principais diferenças entre um motor e um gerador

Motores e geradores elétricos são muito diferentes em função e finalidade. Mas ambos estão intimamente integrados com a lei de Faraday para apoiar o princípio da indução electromagnética.

Em 1831, o físico Michael Faraday fez uma descoberta inovadora no campo do eletromagnetismo. Seu trabalho sobre indução eletromagnética revelou uma conexão significativa entre fenômenos magnéticos e elétricos. Curiosamente, outro físico chamado Joseph Henry fez de forma independente uma descoberta semelhante em 1832. No entanto, Faraday foi o primeiro a consolidar as suas descobertas, o que lhe valeu o crédito por esta descoberta. Mais tarde, James Clerk Maxwell desenvolveu a fórmula Faraday-Maxwell, que expressava matematicamente as descobertas de Faraday.

A lei da indução de Faraday é um princípio físico fundamental que prevê e detecta com precisão como os campos magnéticos interagem com os circuitos elétricos para produzir força eletromotriz (EMF). Os campos eletromagnéticos são capazes de converter diferentes formas de energia, como a energia mecânica, em energia elétrica. Esta lei fundamental da física sustenta o desenvolvimento de motores e geradores elétricos. Apesar de operarem em funções opostas, ambas as máquinas baseiam-se nos mesmos princípios básicos da física.

Tanto os motores elétricos quanto os geradores se enquadram na categoria de máquinas. A principal diferença entre motores elétricos e geradores é que os motores elétricos convertem energia elétrica em forma mecânica, enquanto os geradores fazem o oposto. Os motores elétricos aproveitam a eletricidade, enquanto os geradores geram eletricidade. Vamos aprender mais sobre as diferenças entre motores elétricos e geradores, entendendo seus fundamentos.

Compreender a distinção entre motores elétricos e geradores é crucial no domínio da física da eletricidade. Este artigo tem como objetivo delinear as principais diferenças entre essas duas entidades. No entanto, antes de aprofundar as suas disparidades, é essencial compreender os seus conceitos fundamentais, estruturas, funções e outros detalhes pertinentes.

 

O que é um motor?

Um motor elétrico é um motor que converte energia elétrica em energia mecânica. Os motores elétricos são alimentados por corrente contínua (corrente contínua) (incluindo um veículo motorizado, uma bateria ou um retificador) ou corrente alternada (corrente alternada) (incluindo um inversor, rede ou gerador).

Motores elétricos: Da energia elétrica à energia mecânica

O princípio de funcionamento de um motor elétrico é simples. Em vez de converter energia mecânica em energia elétrica, os motores elétricos convertem energia elétrica em produção mecânica. Os motores elétricos são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, desde eletrodomésticos de uso diário até máquinas de fabricação industrial.

Para gerar energia mecânica, o rotor gira o eixo, enquanto o estator é composto por ímãs permanentes ou enrolamentos de bobina com um núcleo de disco fino interligados. Estas camadas criam menos perda de energia do que quando um núcleo sólido é utilizado sem laminação. O pequeno entreferro entre o rotor e o estator é vantajoso para aumentar a corrente de excitação.

Embora os motores elétricos possam ser eletrostáticos, piezoelétricos ou magnéticos, a maioria dos novos motores usa ímãs. Esses motores podem operar em corrente contínua ou alternada e vários tamanhos podem ser usados ​​em uma ampla gama de aplicações. Desde grandes motores elétricos que alimentam máquinas de produção industrial até pequenos motores em relógios alimentados por bateria, esta tecnologia durável, porém sofisticada, é essencial na vida moderna.

Definição de motor

Os motores elétricos produzem força na forma de torque exercido no eixo através da coordenação entre a corrente nos enrolamentos e o campo magnético do motor. Os motores elétricos movem-se contínua ou linearmente por distâncias consideráveis ​​em comparação com o seu tamanho. Utiliza três métodos físicos diferentes: eletrostático, magnético e piezoelétrico.

motor AC

Pode facilmente converter corrente alternada em saída mecânica. Dividimo-lo ainda em três formas; eles são indutivos, síncronos e lineares.

-O motor de indução é ainda categorizado com base no rotor, incluindo o rotor enrolado em fase e o rotor em gaiola de esquilo, e a base da fase, incluindo a forma monofásica e a forma trifásica.

Motor linear.

-Motor Síncrono, que é ainda classificado como Motor de Relutância e Motor de Histerese.

Sistema de controle PLC

Motor DC

Ele simplesmente converte corrente contínua em saída mecânica. É dividido principalmente em duas formas:

-Tipo separadamente animado.

-O tipo autoexcitado é ainda classificado como motor série, motor shunt, motor enrolado composto, motor shunt longo e motor shunt curto.

 

Definição de gerador

Os geradores convertem energia mecânica em saída elétrica para uso em circuitos externos. As fontes de energia mecânica incluem turbinas a gás, turbinas hidráulicas, turbinas a vapor, etc. Existem dois tipos de geradores eletromagnéticos que são amplamente utilizados, incluindo geradores e alternadores.

Os geradores produzem corrente contínua pulsada dentro de um comutador, enquanto os alternadores produzem corrente alternada.

Corrente contínua (DC)

Os geradores usam um comutador para produzir corrente contínua. Também é autoexcitante.

Uma forma é o gerador unipolar. Este é um sistema elétrico DC que consiste em um disco ou cilindro condutor movendo-se em um plano perpendicular a um campo magnético uniforme.

O outro é o gerador magnetohidrodinâmico (MHD). Ele pode extrair energia elétrica diretamente de gases quentes que se movem dentro de um campo magnético sem o uso de um sistema eletromagnético móvel.

Corrente alternada (CA)

O dispositivo de indução gira mecanicamente o rotor mais rápido que a velocidade síncrona, proporcionando assim escorregamento negativo.

Gerador Linear: Neste tipo, um ímã em movimento desliza para frente e para trás dentro de um solenóide (um carretel de cobre), estimulando a corrente alternada no fio.

Geradores de frequência constante de velocidade variável: Esses geradores podem ser usados ​​para extrair energia mecânica de recursos naturais (marés, vento, etc.) para gerar eletricidade.

 

Principais diferenças entre motor e gerador

Definição

Um motor elétrico é um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica, enquanto um gerador é um instrumento que converte energia mecânica em energia elétrica.

Regra

Os motores elétricos seguem a regra da mão esquerda de Fleming, enquanto os geradores operam de acordo com a regra da mão direita de Fleming.

Princípio

O princípio de funcionamento de um motor elétrico depende da força exercida por um condutor condutor de corrente em um ambiente magnético. Porém, o princípio de funcionamento de um gerador é baseado em fenômenos eletromagnéticos.

Força motriz do eixo

O eixo do motor é acionado magneticamente, com modificação entre a armadura e o campo magnético. O eixo do gerador está conectado a um rotor acionado por energia mecânica.

Fonte de energia

A rede e o fornecimento de eletricidade são a fonte de energia do motor. Turbinas hidráulicas, turbinas a vapor e motores de combustão interna são as principais fontes de geradores.

Uso atual

Num motor, a corrente é fornecida pelo enrolamento da armadura. Em vez disso, a corrente é produzida no enrolamento da armadura do gerador.

Formato

Os principais tipos de motores são motores CC com escovas, motores lineares, motores CC sem escovas, acionamentos diretos, motores CA sem escovas, servo motores e motores de passo. As três formas básicas de geradores são portáteis, inversores e standby.

Exemplo

Ventiladores de teto, carros, etc. são exemplos de motores elétricos. Ao mesmo tempo, os geradores também são comumente usados ​​em usinas de energia para gerar eletricidade.

 

Principais diferenças entre motores elétricos e geradores

-Os motores elétricos convertem energia elétrica em energia mecânica, enquanto os geradores fazem o oposto.

-Os motores elétricos usam eletricidade, mas os geradores produzem eletricidade.

-O eixo de um motor funciona pela força magnética gerada entre a armadura e o enrolamento de campo, enquanto no caso de um gerador, o eixo é conectado ao rotor e funciona por energia mecânica.

-A corrente deve ser fornecida ao enrolamento da armadura em um motor elétrico, enquanto em um gerador a corrente é gerada no enrolamento da armadura.

-Os motores elétricos operam de acordo com a regra da mão esquerda de Fleming, enquanto os geradores seguem a regra da mão direita de Fleming.

-Um exemplo de motor elétrico é visto no contexto de bicicletas ou carros elétricos. 

Por outro lado, os geradores encontram aplicação em estações de energia, onde uma turbina serve como mecanismo para converter em eletricidade a força mecânica derivada da queda da água em uma barragem.

Estas são as principais diferenças entre motores elétricos e geradores. A seleção adequada entre motores elétricos e geradores pode ser feita com base nos requisitos, Formulário on line e tipo de fonte de energia.

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