Como é produzido o campo magnético rotativo no estator?

O princípio de geração de um campo magnético rotativo no estator

Em um motor elétrico, o campo magnético rotativo dentro do estator é gerado através de um processo específico que envolve princípios fundamentais de eletromagnetismo. Aqui está uma explicação detalhada:

Princípios Básicos

A geração de um campo magnético rotativo depende principalmente da corrente alternada trifásica e da configuração dos enrolamentos trifásicos. Especificamente, quando a corrente alternada trifásica é aplicada aos enrolamentos trifásicos no estator (esses enrolamentos estão espaçados 120° em ângulo elétrico no espaço), um campo magnético rotativo é produzido entre o estator e o rotor. Este processo pode ser compreendido através das seguintes etapas:

Introdução da corrente alternada trifásica

Primeiramente, a corrente alternada trifásica é introduzida nos enrolamentos trifásicos do estator. Essas três fases de corrente alternada têm a mesma frequência, mas uma diferença de fase de 120° entre elas. Esta diferença de fase garante que as mudanças de corrente não ocorram simultaneamente em todos os enrolamentos, mas sim alternadamente em sequência.

A Formação de Campos Magnéticos e Rotação

Quando a corrente flui pelos enrolamentos, gera um campo magnético ao redor deles. Devido à diferença de fase na corrente trifásica, esses campos magnéticos não são estáticos, mas se movem no espaço ao longo do tempo. Especificamente, quando a corrente em um enrolamento atinge seu pico, as correntes nos outros dois enrolamentos estão em diferentes estágios (por exemplo, uma está próxima a zero e a outra está se aproximando do pico). Essas mudanças na corrente causam alterações contínuas na direção e na intensidade do campo magnético no espaço, formando um campo magnético rotativo.

A direção do campo magnético rotativo

A direção do campo magnético rotativo depende da sequência de fases da corrente trifásica. Se a corrente trifásica muda na ordem U-V-W, o campo magnético rotativo resultante girará no sentido horário no espaço. Por outro lado, se a sequência de qualquer duas fases dos enrolamentos for invertida (por exemplo, tornando-se U-W-V), o campo magnético rotativo girará no sentido anti-horário.

Fatores

A velocidade do campo magnético rotativo não está relacionada apenas à frequência da corrente, mas também ao número de pares de polos. Para um motor de dois polos, a velocidade de rotação do campo magnético é igual à taxa de mudança da corrente alternada trifásica. No entanto, para um motor de quatro polos, a velocidade do campo magnético rotativo é reduzida pela metade.

Resumo

Em resumo, o campo magnético rotativo no estator é alcançado fornecendo corrente alternada trifásica com uma diferença de fase de 120° aos enrolamentos trifásicos. Esta configuração permite que o campo magnético se mova continuamente no espaço, formando um campo magnético rotativo. Ajustando a sequência de fases da corrente, a direção do campo magnético rotativo pode ser alterada; e, mudando a frequência da corrente ou o número de pares de polos magnéticos, a velocidade do campo magnético rotativo pode ser regulada. Este princípio é amplamente utilizado em diversos tipos de motores elétricos, incluindo motores de indução trifásicos e motores síncronos.