Este documento descreve os principais componentes e o princípio de funcionamento dos motores de corrente contínua. Apresenta os tipos de excitação destes motores e suas vantagens e desvantagens quando comparados a outros tipos de motores elétricos.

1. FACULDADE PITÁGORAS
Talita Pereira
Paulo Guedes
Paulo
Adonias
Wellington
MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA
MACEIÓ
2015

2. 1. Introdução
Uma máquina elétrica é uma máquina capaz de converter energia mecânica em
energia elétrica, atuando como um gerador; ou energia elétrica em mecânica, atuando
como um motor. Quando se trata de um gerador, a rotação é suprida por uma fonte de
energia mecânica como, por exemplo, uma queda d’água, para produzir o movimento
relativo entre os condutores elétricos e o campo magnético e gerar, desse modo, uma
tensão entre os terminais do condutor. No caso de motores, o funcionamento é inverso:
energia elétrica é fornecida aos condutores e ao campo magnético (no caso de ele ser
gerado por eletroímãs) para que surja a força magnética nos condutores, compondo um
binário e causando a rotação (energia mecânica).
Existem diversos tipos de motores elétricos, desde potências minúsculas de
alguns watts até potência na faixa de megawatts, os quais podem ser divididos em duas
grandes famílias. A primeira é a família dos motores acionados por corrente contínua
(motores CC). A segunda é a dos motores acionados por corrente alternada (motores
CA), que podem ser dos tipos síncrono ou assíncrono (também denominado motor de
indução). Devido à simplicidade com que podem ser controlados, os motores CC são
usados freqüentemente em aplicações que necessitam de uma gama razoável de
velocidades de rotações ou controle preciso do desempenho.
2. Motores de Corrente Contínua
Um motor de corrente contínua converte energia elétrica em energia mecânica,
como qualquer motor, mas deve ser alimentado com tensão contínua. Essa tensão
contínua pode ser gerada por pilhas e baterias, no caso de pequenos motores, ou de uma
rede alternada após retificação, no caso de motores maiores.
2.1. Partes do Motor
Os principais componentes de um motor de corrente contínua são descritos como
segue:
Rotor: contém um enrolamento (chamado armadura), que é alimentado por uma
fonte de tensão contínua através do comutador e escovas de grafite. Esse sistema é

3. formado por um comutador, solidário ao eixo do rotor, que possui uma superfície
cilíndrica com diversas lâminas às quais são conectados os enrolamentos do rotor;
Comutador: Responsável por realizar a inversão adequada do sentido das
correntes que circulam no enrolamento de armadura, constituído de um anel de material
condutor, segmentado por um material isolante de forma a fechar o circuito entre cada
uma das bobinas do enrolamento de armadura e as escovas no momento adequado. O
anel é montado junto ao eixo da máquina e gira junto com a mesma. O movimento de
rotação do eixo produz a comutação entre os circuitos dos enrolamentos. (Wikipedia)
Estator: é composto de uma estrutura ferromagnética com pólos salientes aos
quais são enroladas as bobinas que formam o campo, ou de um ímã permanente.
Escovas: são compostas de material condutor e deslizam sobre o comutador
quando este gira, pressionadas por uma mola, proporcionando a ligação elétrica entre a
armadura e o exterior.
2.2. Princípio de funcionamento
O funcionamento de um motor de corrente contínua está baseado nas forças
produzidas da interação entre o campo magnético e a corrente de armadura no rotor, que
tendem a mover o condutor num sentido que depende do sentido do campo e da corrente
na armadura (regra de Fleming ou da mão direita). Nesta regra, se na mão direita, o
dedo indicador apontar na direção da corrente, I, e o dedo médio apontar na direção do
campo magnético, B, a direção da força será dada pelo polegar.
Figura 01. Regra de Fleming

4. Considera-se então que o fio simples será trocado por uma espira. Entre os pólos
magnéticos, esta espira se comportará como dois fios com correntes fluindo em direções
opostas. As forças neste fio causará uma rotação na espira.
Figura 02. Força aplicada ao enrolamento do motor
A função do comutador é trocar periodicamente (duas vezes a cada volta) o
sentido da corrente na armadura de tal modo a garantir que o torque tenha sempre o
mesmo sentido (horário, por exemplo) e impeça que a armadura fique parada em uma
posição de equilíbrio. A razão pela qual é necessário comutar a corrente de armadura
pode ser melhor compreendida com a ajuda da figura abaixo, no qual o fluxo magnético
é produzido por um imã permanente por simplicidade.
Figura 03. Variação do torque com o ângulo
Sem o mecanismo da comutação, a espira da armadura iria estacionar na posição
vertical, que é uma posição de equilíbrio. Quando a espira passa por uma posição de

5. equilíbrio, o comutador muda a corrente, mudando também o sentido do torque e
evitando que a espira volte para a posição de equilíbrio.
Figura 04. Princípio de funcionamento do motor de corrente contínua
2.3. Tipos de excitação
Como foi dito anteriormente, existem diversos tipos de motor CC de acordo com
a quantidade de fontes CC usadas e da forma como os enrolamentos de campo e de
armadura são conectados.
2.3.1. Excitação Independente
A rotação do motor pode ser alterada, mantendo o fluxo (ϕ) constante e variando
a tensão de armadura (controle de armadura), ou mantendo a tensão de armadura fixa e
alterando o fluxo (controle pelo campo). Nesta configuração o circuito de excitação da
máquina é alimentada por uma fonte adicional independente ou separada da fonte
de corrente contínua que alimenta a armadura. Sua velocidade é praticamente constante
e é ajustável por variação da tensão de armadura e também por enfraquecimento de
campo. Aplicações mais comuns: máquinas de papel, laminadores, extrusoras, fornos de
cimento, etc.

6. Figura 05. Motor de corrente contínua por excitação independente
2.3.2. Excitação em série
Ocorre quando o circuito do enrolamento de campo que produz a excitação está
em série com o circuito de armadura, sendo assim necessário apenas uma fonte para
alimentar o circuito de campo e da armadura. A corrente de armadura passa pelo
enrolamento de campo, sendo responsável pelo fluxo gerado. Enquanto não é atingida a
saturação magnética, a velocidade do motor diminui de forma inversamente
proporcional à intensidade de corrente de armadura.
2.3.3. Excitação em paralelo
O circuito do enrolamento de campo que produz a excitação está em paralelo ou
em derivação com o circuito de armadura. Nesta configuração, é necessário apenas uma
fonte de corrente contínua para alimentar o circuito de armadura e de campo, pois
ambos os circuitos estão em paralelo. Sua velocidade é praticamente constante e é
ajustável por variação da tensão de armadura.
2.3.4. Excitação composta
Este motor possui dois enrolamentos, um em série e outro paralelo. Na maioria
dos casos os dois enrolamentos são acoplados de forma que os fluxos magnéticos se
adicionem. Este tipo de excitação é ideal para acionamentos com variações bruscas de
carga, por exemplo, uma prensa, e para se obter um comportamento mais estável da
máquina.
3. Vantagens e Desvantagens dos motores de corrente contínua
Os motores de corrente contínua são de custo elevado e, além disso, precisam de
uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada

7. comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e
se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a
casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito mais alto da
instalação. Tais motores possuem um ciclo contínuo mesmo em rotações baixas, alto
torque de partida e em baixas rotações.
Conclusão
Referencias Bibliográficas
http://www.siemens.com.br/medias/FILES/2910_20060505141908.pdf
http://www.cpdee.ufmg.br/~gbarbosa/Disciplina%20de%20M%E1quinas%20El%E9tri
cas/Disciplina%20de%20M%C3%A1quinas%20El%C3%A9tricas/motor_cc.pdf
http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_corrente_cont%C3%ADnua
http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/aula--2-motores-de-
corrente-continua-13-03-2013-final.pdf
http://www.marioloureiro.net/tecnica/electrif/motoresCC2.pdf
http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-curso-dt-3-caracteristicas-e-especificacoes-
de-motores-de-corrente-continua-conversores-ca-cc-artigo-tecnico-portugues-br.pdf