What is the working of motor?
There are different types of motors used in the industries today:
- DC Motor.
- Synchronous motor
- Induction motor
All these motors have more or less same principle of operation.
When a current carrying coil is placed in the magnetic field, it is acted upon by a force whose direction is given by Fleming's left hand rule.
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This force (Torque) is given by the equation,
T = B*I*L*w*cos x
Where,
B = Flux density of the magnetic field in weber/m^2
I = Current flowing through the coil in amperes
L = Length of the coil in meters
w = width of armature turn
cos x = Cosine of the angel between the magnetic field and direction of rotation
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Inicialmente considerando que a armadura está no seu ponto inicial ou posição de referência onde o ângulo x = 0.
Desde x = 0, o termo cos x = 1, ou o valor máximo, portanto o torque nesta posição é o máximo dado por T = BILw. Este alto torque inicial ajuda a superar a inércia inicial do resto da armadura e o coloca em rotação.
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Após a armadura ser colocada em movimento, o ângulo x entre a posição real da armadura e sua posição inicial de referência continua aumentando no caminho de sua rotação até tornar-se 90° a partir de sua posição inicial. Consequentemente o termo cosα diminui e também o valor do torque.
O torque neste caso é dado por T = BILwcos x que é menor que BILw quando x é maior que 0°.
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Na trajetória da rotação da armadura é atingido um ponto onde a posição real do rotor é exatamente perpendicular à sua posição inicial, i.e. x = 90°, e como resultado o termo cos x = 0.
O torque atuando sobre o condutor nesta posição é dado por,
i.e. virtualmente nenhum torque rotativo atua sobre a armadura neste caso. Mas mesmo assim a armadura não pára, isto deve-se ao facto de o funcionamento do motor DC ter sido concebido de tal forma que a inércia de movimento neste ponto é apenas suficiente para ultrapassar este ponto de binário nulo. Quando o rotor atravessa esta posição, o ângulo entre a posição real da armadura e o plano inicial diminui novamente e o torque começa a agir sobre ela novamente.
Para maior compreensão: