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229 – Motor/Gerador
Roteiro elaborado com base na documentação que acompanha o conjunto por:
Otávio Augusto T. Dias & Osvaldo Guimarães – PUC-SP
Motor com polia – 12 V DC
Montagem e operação na UFES-Vitória.
Equipamentos
Suporte para base variável
Haste, aço inoxidável 18/8, 250mm
Haste de suporte, aço inoxidável, 600 mm
Cabeça guia
linha de pesca, l. 20m
Peso com furo
Chave p/ dois modos, pólo simples
Lâmpadas de filamento 3.5V/0.2A,E10, 10
Suporte para Lâmpada E10, na base prato
multímetro digital
Cabo de conexão, 250 mm, vermelho
Cabo de conexão 250 mm, azul
Cabo de conexão, 500 mm, vermelho
Cabo de conexão, 750 mm, vermelho
Cabo de conexão, 750 mm, azul
Motor, com caixa redutora, 12 VDC e
Cronômetro 24h, 100s
127 V
02001.00
02031.00
02037.00
02043.00
02089.00
02245.00
06030.00
06152.03
06170.00
07034.00
07360.01
07360.04
07361.01
07362.01
07362.04
11610.00
24025.00
220 V
02001.00
02031.00
02037.00
02043.00
02089.00
02245.00
06030.00
06152.03
06170.00
07034.00
07360.01
07360.04
07361.01
07362.01
07362.04
11610.00
24025.00
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
2
1
1
2
229 – Motor/Gerador
1
Objetivo e descrição
O motor de corrente contínua está encaixado em uma caixa redutora 5:1.
Pode ser facilmente utilizado em qualquer posição com a ajuda de seu poste
de montagem e seu material de suporte habitual. A velocidade é ajustada
variando-se a voltagem de operação. Rotação para a esquerda ou direita pode
ser alternada revertendo a voltagem de operação.
O cabo adaptador de roldanas, preso à haste, é utilizado para habilitar outros
dispositivos utilizando uma correia, para excitação periódica de outros
conjuntos oscilantes. Uma barra magnética pode ser introduzida para
experimentos de indução. O motor pode ser utilizado como um gerador
acionado manualmente ou por correias.
No experimento deste item, o acionamento como gerador é feito por um peso
de 750 g dependurado em um fio que enrola-se na polia.
Dependendo da posição da chave comutadora, ele pode receber energia de
uma fonte de alimentação (podem ser 3 pilhas comuns) e girar no sentido
inverso, elevando o peso preso ao fio. Nesse modo de operação, não é
recomendável deixar o peso chegar ao fim do curso, pois o motor ficará com o
eixo bloqueado e sofrer superaquecimento.
2
Elementos funcionais
1. haste de suporte
2. par de encaixes de 4 mm para conexão de tensão de operação
3
229 – Motor/Gerador
conecte o pólo positivo no encaixe (+) para rotação no sentido da mão direita
(vista da haste cabo da caixa redutora).
3. caixa do motor
4. caixa de redutora 5:1
5. cabo adaptador de roldana (ligado à haste da caixa redutora com um pino
encaixado)
5.1 tambor para o cabo
5.2 cabo de roldana com encaixe 5.2.1, também para correia. As roldanas têm
dois furos excêntricos. O furo menor 5.2.2 é utilizado para encaixe do pino
dos excêntricos (1130.04), que pode também ser utilizado como manivela
manual no modo gerador.
5.3
cabos de roldanas não excêntricas com encaixes para cabos pequenos
5.3.1; excentricidade de 1,5 mm. O prendedor de imã (11612.00) é
parafusado no encaixe axial do furo 5.3.2. na haste do motor. O ponto
5.3.3. é utilizado, por exemplo, para encontrar a velocidade utilizando
um estroboscópio.
6
Puxador de segurança com cabo guia para a suspensão de pesos. O
puxador pode ser enrolado na caixa do motor quando não estiver em uso.
3
Operação
A fonte de alimentação necessária para operação deve ser capaz de alimentar
até 3 A. Rotações para a direita ou esquerda dependem da polaridade da
conexão. A velocidade desejada é ajustada através da tensão de operação. Os
cabos de conexão não podem exceder 3m.
Na falta de uma fonte de alimentação, 3 pilhas comuns de 1,5 V (pequenas ou
grandes) podem ser usadas.
Para evitar sobrecarga no motor, os limites permitidos de operação não devem
ser excedidos. Em particular, o torque de carga ou freio, não deve ser muito
alto e o motor nunca deve ser bloqueado (máxima corrente contínua de
operação 3 A).
4
229 – Motor/Gerador
Diagrama com as ligações e a chave seletora motor/gerador
Adicionalmente, colocando na mesma posição e usando-se o mesmo esquema
de ligações da lâmpada, pode-se colocar o pequeno motor 07850.10 (figura
abaixo) e verificar-se que, ao ser alimentado pela tensão do gerador,
transforma energia elétrica em mecânica.
As características técnicas desse elemento opcional vão a seguir.
Fig.: motor/gerador 07850.10
5
229 – Motor/Gerador
4
Dados técnicos
Motor/Gerador 11610.00
Tipo de dispositivo
Caixa redutora
Tensão de operação
Corrente
Velocidade em vazio
Torque
Potência
Eficiência
Motor DC
Redução 5:1
3...máx. 12V
máx. 3 A
máx. 900 rpm
aprox. 0,2 N.m
aprox. 14 W
aprox. 42%
Dimensões
Massa
150 x 130 x 55 (mm)
0,75 kg
Motor/Gerador 07850.10
Tipo de dispositivo
Intensidade de corrente permanente
Intensidade de corrente máxima – curto período
Tensão máxima de funcionamento
Dimensões
5
Motor DC
0.6 A
1A
9V
(mm 85⋅85⋅120)
Material opcional
Motor com engrenagem
Motor gerador
Pino de fixação p/ o excêntrico l =50 mm
Correia
Prendedor magnético com gaiola de segurança
Ímã l =72 mm
11610.00
07850.10
11030.04
03981.00
11612.00
07823.00,
Com o material opcional pode-se acoplar uma pequena correia ao rotor
mecânico alimentando-se o outro dispositivo para obter um gerador de
tensão.