Motor DC de ímã permanente
Um motor DC cujos pólos são feitos de ímãs permanentes é conhecido como Íman permanente DC Motor (PMDC). Os ímãs são radialmente magnetizados e sãomontado na periferia interna do estator de aço cilíndrico. O estator do motor serve como um caminho de retorno para o fluxo magnético. O rotor tem uma armadura DC, com segmentos do comutador e escovas.
A visão da seção transversal do motor de dois pólos PMDC é mostrada na figura abaixo.
O motor de ímã permanente DC geralmente operaem alimentação de 6 V, 12 V ou 24 Volts DC obtida das baterias ou retificadores. A interação entre os condutores do rotor transportador de corrente axial e o fluxo magnético produzido pelo ímã permanente resulta na geração do torque.
O diagrama de circuito do PMDC é mostrado abaixo.
No motor DC convencional, o EMF gerado ou de volta é dado pela equação mostrada abaixo.
O torque eletromagnético é dado como
No motor DC com ímã permanente, o valor do fluxo ϕ é constante. Portanto, a equação acima (1) e (2) torna-se
Considerando o diagrama de circuito acima, as seguintes equações são expressas.
Colocando o valor de E da equação (3) na equação (5) obtemos
Onde k1 = k ϕ e é conhecido como constante de velocidade-velocidade ou constante de torque. Seu valor depende do número de pólos de campo e condutores de armadura.
O controle de velocidade do motor PMDC não pode sercontrolado usando o método de controle de fluxo como o fluxo permanece constante neste tipo de motor. Tanto a velocidade como o binário podem ser controlados pelo controlo da tensão da armadura, pelo controlo do reóstato da armadura e pelos métodos de controlo do cortador. Estes motores são usados onde a velocidade do motor abaixo da velocidade base é necessária, pois eles não podem ser operados acima da velocidade base.
Tipos de materiais magnéticos permanentes
Existem três tipos de materiais magnéticos permanentes usados no motor PMDC. A informação detalhada é dada abaixo.
Alnicos
Alnicos possui baixa intensidade de magnetização coercitiva e alta densidade de fluxo residual. Por isso, é usado onde baixas correntes e altas voltagens são necessárias.
Ferrites
Eles são usados em aplicações sensíveis ao custo, como condicionadores de ar, compressores e refrigeradores.
Terras raras
Ímãs de terras raras são feitos de cobalto samário,neodímio-ferro-boro. Eles possuem alto fluxo residual e alta intensidade de magnetização coercitiva. Os ímãs de terras raras estão isentos de problemas de desmagnetização devido à reação da armadura. É um material caro.
O boro de ferro neodímio é mais barato em comparaçãoao samário cobalto. Mas pode suportar temperaturas mais altas. Ímãs de terras raras são usados para aplicações sensíveis ao tamanho. Eles são usados em automóveis, servo drives industriais e em grandes motores industriais.
Aplicações do Motor DC de Ímã Permanente
Os motores PMDC são usados em várias aplicaçõesvariando de frações para vários cavalos de potência. Eles são desenvolvidos para cerca de 200 kW para uso em várias indústrias. As seguintes aplicações são dadas abaixo.
- Os motores PMDC são usados principalmente em automóveis para operar limpadores e lavadores de pára-brisa, para elevar as janelas inferiores, para acionar sopradores para aquecedores e condicionadores de ar etc.
- Eles também são usados em drives de computador.
- Esses tipos de motores também são usados em indústrias de brinquedos.
- Os motores PMDC são usados em escovas de dente elétricas, aspiradores portáteis, misturadores de alimentos.
- Usado em uma ferramenta elétrica portátil, como máquinas de perfuração, corta-sebes, etc.
Vantagens do motor DC com ímã permanente
A seguir estão as vantagens do motor PMDC.
- Eles são menores em tamanho.
- Para menor classificação, o ímã permanente reduz o custo de fabricação e, portanto, o motor PMDC é mais barato.
- Como esses motores não requerem enrolamentos de campo, eles não têm perdas de cobre no circuito de campo. Isso aumenta sua eficiência.
Desvantagens do motor de ímã permanente DC
As desvantagens do motor PMDC são dadas abaixo.
- Ímãs permanentes não podem produzir um alto fluxodensidade como um campo de derivação fornecido externamente. Portanto, um motor PMDC possui um torque induzido mais baixo por ampere de corrente de armadura e, em seguida, um motor de derivação da mesma classificação.
- Existe o risco de desmagnetização dos pólosque pode ser causada por grandes correntes de armadura. A desmagnetização também pode ocorrer devido ao aquecimento excessivo e também quando o motor está sobrecarregado por um longo período de tempo.
- O campo magnético do motor PMDC está presente a todo momento, mesmo quando o motor não está sendo usado.
- Não é possível adicionar voltas extra amperes para reduzir a reação da armadura.
